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DNA四重鎖の形成に伴うDNAの高次構造変化の一分子観察と理論による研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05013
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノバイオサイエンス
研究機関大分大学

研究代表者

谷川 雅人  大分大学, 医学部, 教授 (90332890)

研究分担者 岩城 貴史  大分大学, 医学部, 助教 (60416419)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードG-quadruplex / 非二重鎖構造 / 円変光二色性 / 反応速度論的解析 / 全反射照明蛍光顕微鏡 / 分子動力学 / 高分子溶液物性 / Rouse Zimm model / ストップトフロー / 円偏光二色性 / molecular dynamics / circular dichroism / TIRF microscopy / 全反射照明蛍光顕微鏡(TIRF) / molecular simulation / DNA / Tirf microscopy / autocorrelations in DNA / Rouse‐Zimm model / TIRF / DNA conformation / microchannel
研究成果の概要

G-quadriplexなどの非二重鎖構造をとる配列の生体内での役割はほとんど判っていない。RNAはさまざまな構造をとることにより、多くの生理活性を持つことから、我々は、DNAもこれらの構造をとることにより生理活性を持つ可能性を検討することにした。DNAとタンパク質等との相互作用はDNAアプタマーなどの研究として、活発に行われているが、この研究では、DNAの構造変化による生体分子の活性化を調べる。生体分子が反応する際、分子間相互作用とその結果として、分子の構造変化が活性に重要な役割を果たしている。この研究では、まず、小分子を対象として、DNAの四重鎖構造がどのように変化するのかを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

核酸の医薬応用が実現し、広く使われるようになり、今後、主流となる可能性が高まっている。しかし、これまで、特にDNAは情報分子としての役割のみに注目され、構造やその変化にはほとんど注意が向けられていなかった。また,最近、G-quadriplexが酵素相互作用することにより活性を変化させることが明らかになり、DNAが情報伝達物質としてではなく、直接分子の活性を変化させ、生理活性に影響を及ぼすことがわかり始めている。この研究は,非二重鎖構造をとるDNAの他の分子との相互作用による構造変化を明らかにし、結果として、どのように活性変化に影響を及ぼすのかを調べたもので、今後の研究の基礎となるものである。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020 2018 2017

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] HOW THE CIRCULAR AND LINEAR CONFORMATIONAL FLUCTUATIONS OF GIANT DNA MOLECULES CHANGE WITH THE VISCOSITY OF THE SOLVENT.2021

    • 著者名/発表者名
      Masato Tanigawa, Takafumi Iwaki
    • 学会等名
      65th BiophysicalSociety Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] G-quadruplexがさまざまの小分子と相互作用することによる構造変化の反応速度論による研究2020

    • 著者名/発表者名
      谷川雅人,岩城貴史
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] DNA の構造の揺らぎへの溶媒粘性の影響 Effect of solvent viscosity on configuration fluctuations of DNA2018

    • 著者名/発表者名
      Masato Tanigawa, Takafumi Iwaki
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Long-time observations of linear/circular DNA in a good solvent by TIRF to measure a correlation time of configuration fluctuations.2017

    • 著者名/発表者名
      Takafuumi Iwaki, and Masato Tanigawa
    • 学会等名
      第55回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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