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L-DNA/SNA回路の設計と細胞内RNAの高感度・高正確検出

研究課題

研究課題/領域番号 17K14514
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生体関連化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

村山 恵司  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70779595)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード人工核酸 / シグナル増幅 / RNA検出 / SNA / L-DNA / DNA / 直交性 / 増幅回路 / キラリティ伝播 / 修飾核酸塩基 / 核酸 / バイオテクノロジー / 蛍光性プローブ
研究成果の概要

我々がこれまでに開発した人工核酸SNAを媒介として用いることで、標的RNAの情報を天然DNAとは鏡像のL-DNAに転写しシグナル増幅し、蛍光で検出するシステムの構築を行った。結果、夾雑物や酵素の影響を受けずにRNAを検出するシステムの構築に成功した。また、研究の課程において、SNAに結合した核酸のらせんの巻き方向がSNAに伝播し、SNAの二重鎖形成能力に大きく影響するという新たな知見を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来のRNAの蛍光検出法では、細胞内に夾雑する非標的核酸や核酸分解酵素によって正確な検出が困難であった。本研究で開発した手法では、非標的核酸や核酸分解酵素による影響を受けず細胞内のRNAを正確かつ高感度で検出する手法として有力である。
また、核酸の巻き方向が一本鎖部分に伝播することで結合力が変化する現象はこれまでに報告例がなく、学術的に全く新しい知見であるため、今後様々な研究へと展開されることが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] A triplex-forming linear probe for sequence-specific detection of duplex DNA with high sensitivity and affinity2020

    • 著者名/発表者名
      Chen Yanglingzhi、Murayama Keiji、Kashida Hiromu、Kamiya Yukiko、Asanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 印刷中 号: 40 ページ: 5358-5361

    • DOI

      10.1039/d0cc01865a

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Incorporation of Pseudo‐complementary Bases 2,6‐Diaminopurine and 2‐Thiouracil into Serinol Nucleic Acid (SNA) to Promote SNA/RNA Hybridization2020

    • 著者名/発表者名
      Kamiya Yukiko、Sato Fuminori、Murayama Keiji、Kodama Atsuji、Uchiyama Susumu、Asanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      Chemistry ? An Asian Journal

      巻: 15 号: 8 ページ: 1266-1271

    • DOI

      10.1002/asia.201901728

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Quencher‐Free Linear Probe from Serinol Nucleic Acid with a Fluorescent Uracil Analogue2019

    • 著者名/発表者名
      Murayama Keiji、Asanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 21 号: 1-2 ページ: 120-128

    • DOI

      10.1002/cbic.201900498

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 8-Pyrenylvinyl Adenine Controls Reversible Duplex Formation between Serinol Nucleic Acid and RNA by [2 + 2] Photocycloaddition2019

    • 著者名/発表者名
      Murayama Keiji、Yamano Yuuhei、Asanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 24 ページ: 9485-9489

    • DOI

      10.1021/jacs.9b03267

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] cis‐on/trans‐off of DNA hybridization with alkylthio‐azobenzene on L‐threoninol responding to visible light2019

    • 著者名/発表者名
      Asanuma Hiroyuki、Ishikawa Teruchika、Murayama Keiji、Liang Xingguo、Yamano Yuuhei
    • 雑誌名

      ChemPhotoChem

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 418-424

    • DOI

      10.1002/cptc.201900060

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Orthogonally Photocontrolled Non-Autonomous DNA Walker2019

    • 著者名/発表者名
      ?kugor Marko、Valero Juli?n、Murayama Keiji、Centola Mathias、Asanuma Hiroyuki、Famulok Michael
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 印刷中 号: 21 ページ: 6948-6951

    • DOI

      10.1002/anie.201901272

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Use of Serinol Nucleic Acids as Ultrasensitive Molecular Beacons2019

    • 著者名/発表者名
      Murayama, K.; Kashida H.; Asanuma, H.
    • 雑誌名

      Method in Molecular Biology

      巻: 1973 ページ: 261-279

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Introduction of 2,6-Diaminopurines into Serinol Nucleic Acid Improves Anti-miRNA Performance2017

    • 著者名/発表者名
      Kamiya Yukiko、Donoshita Yuka、Kamimoto Hiroshi、Murayama Keiji、Ariyoshi Jumpei、Asanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 18 号: 19 ページ: 1917-1922

    • DOI

      10.1002/cbic.201700272

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] D-aTNA circuit orthogonal to DNA can be operated by RNA input via SNA2017

    • 著者名/発表者名
      Murayama Keiji、Nagao Ryuya、Asanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      ChemistrySelect

      巻: 2 号: 20 ページ: 5624-5627

    • DOI

      10.1002/slct.201701126

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 人工核酸L-aTNAを基にした新たな非環状型人工核酸の合成2020

    • 著者名/発表者名
      村山恵司, 飯塚洋平, 浅沼浩之
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Photo-control of reversible duplex formation between SNA and RNA by [2+2] photocycloaddition of 8-pyrenylvinyl adenine2019

    • 著者名/発表者名
      Keiji Murayama, Yuuhei Yamano, Hiroyuki Asanuma
    • 学会等名
      ISNAC 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Artificial Nucleic Acids Composed of Acyclic Backbone for Fluorescent Probe and Antisense Reagent2019

    • 著者名/発表者名
      Keiji Murayama, Hiromu Kashida, Hiroyuki Asanuma
    • 学会等名
      15th Annual Meeting Of The OTS
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 8-ピレニルビニルアデニンの可逆的[2+2]光環化反応を利用した人工核酸SNAの光制御2019

    • 著者名/発表者名
      山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 人工核酸SNAを利用したRNA/L-DNAシグナル変換と直交性シグナル増幅回路の構築2019

    • 著者名/発表者名
      曽根務史, 村山恵司, 浅沼浩之
    • 学会等名
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 人工核酸SNAを用いたRNA/L-DNAシグナル変換と直交性シグナル増幅回路の構築2019

    • 著者名/発表者名
      曽根務史, 村山恵司, 浅沼浩之
    • 学会等名
      第169回東海高分子研究会講演会(夏期合宿)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 光応答性修飾核酸塩基の導入による機能性SNAの開発2019

    • 著者名/発表者名
      山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之
    • 学会等名
      第29回バイオ・高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of novel stimuli-responsive supramolecular hydrogel containing artificial nucleic acids2019

    • 著者名/発表者名
      MURAYAMA, Keiji; SHIGEMATSU, Yuuki; ASANUMA, Hiroyuki
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Design of novel fluorescent probe with fluorescent nucleobase on artificial acyclic nucleic acid2018

    • 著者名/発表者名
      Keiji Murayama, Hiroyuki Asanuma
    • 学会等名
      International Symposium on Photochemistry (27th PhotoIUPAC)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 修飾核酸塩基導入による人工核酸SNAの高機能化2018

    • 著者名/発表者名
      村山恵司, 山野雄平, 浅沼浩之
    • 学会等名
      第6回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 蛍光性核酸塩基導入による非環状型人工核酸プローブの開発2018

    • 著者名/発表者名
      村山恵司, 浅沼浩之
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of signal amplification circuit composed of acyclic artificial nucleic acids for detection of natural nucleic acids2017

    • 著者名/発表者名
      Keiji Murayama, Ryuya Nagao, Hiroyuki Asanuma
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Acyclic artificial nucleic acid circuit for sensitive detection of RNA2017

    • 著者名/発表者名
      Keiji Murayama, Ryuya Nagao, Hiroyuki Asanuma
    • 学会等名
      The Second International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非環状型人工核酸で構成されるシグナル増幅回路の開発とRNA可視化への応用2017

    • 著者名/発表者名
      村山恵司, 長尾竜弥, 浅沼浩之
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 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: 2021-02-19  

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