機能性RNA創製の革新的新手法の確立と展開:分子デザインと進化工学の融合

• 研究課題/領域番号: 18685020
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 井川 善也 九州大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (70281087)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 24,310千円 (直接経費: 18,700千円、間接経費: 5,610千円); 2008年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2007年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円); 2006年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
• キーワード: 生体関連高分子化学 / 進化工学 / RNA / リボザイム / デザイン / モジュール / BODIPY / 蛍光標議 / ポリメラーゼ

研究概要

「人工酵素などの機能性生体高分子のテーラーメイドな創製」は、RNAに限らず、広く生体高分子研究において、基礎化学/生物学的に、また医療やバイオ工学などへの応用面からも重要な課題である。本研究では、研究代表者の考案した新手法「design & selection法」を基盤とする人工リボザイムの創製、機能改変、機能解析に取り組み、本手法の確立を行い、その有効性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Tailoring RNA modular units on a common scaffold : a modular ribozyme with a catalytic unit for β-nicotinamide mononucleotide-activated RNA ligation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, et.al.
  • 雑誌名: RNA 14(In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Concerted effects of two activator modules on the group I ribozyme reaction (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ikawa, et.al.
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 139(In press)
  • NAID: 10026301931
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-confused porphyrin possessing glucamine-appendants : aggregation and acid/base properties in aquaous media (2008)
  • 著者名/発表者名: Ikawa. Y., Ogawa, H., Harada, H., & Furuta, H
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett 18 ページ: 6394-6397
• [雑誌論文] Acid-base properties and DNA-binding of water soluble N-confused porphyrins with cationic side-arms (2008)
  • 著者名/発表者名: Ikawa. Y., Moriyama, S., Harada, H., & Furuta, H
  • 雑誌名: Org. Biomol. Chem 6 ページ: 4157-4166
• [雑誌論文] Mutation analysis of the base-pair connecting two functional modules in the DSL ribozyme (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, J., Furuta. H., & Ikawa, Y.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symp. Ser 52 ページ: 523-524
• [雑誌論文] Facile syntheses of BODIPY derivatives for fluorescent labeling of the 5' and 3' ends of RNAs (2008)
  • 著者名/発表者名: Ikawa. Y., Moriyama S., & Furuta, H
  • 雑誌名: Anal. Biochem 378 ページ: 166-170
• [雑誌論文] Selection of a novel class of RNA-RNA interaction motifs based on the ligase ribozyme with defined modular architecture (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, SP., Ikawa, Y., & Nakamura Y.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 36 ページ: 3600-3607
• [雑誌論文] Mutation analysis of the base-pair connecting two functional modules in the DSL ribozyme (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Ishikawa, et.al.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symp. Ser 52 ページ: 523-524
• [雑誌論文] Slection of a novel class of RNA-RNA interaction motifs based on the ligase ribozyme with defined modular architecture (2008)
  • 著者名/発表者名: S, Ohuchi, et. al.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 36(In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Facile syntheses of BODIPY derivatives for fluorescent labeling of the 3' and 5' ends of RNAs (2008)
  • 著者名/発表者名: Y, Ikawa, et. al.
  • 雑誌名: Analytical Biochemistry 377(In press) ページ: 8-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and analysis of a structural RNA that acts as a template for peptide ligation (2007)
  • 著者名/発表者名: Kashiwagi, N., Furuta. H., & Ikawa, Y
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symp. Ser 51 ページ: 387-388
• [雑誌論文] Synthesis of a water soluble N-confused porphyrin and its interaction with nucleic acids (2007)
  • 著者名/発表者名: Moriyama, S., Ikawa. Y., & Furuta, H
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symp. Ser 51 ページ: 207-208
• [雑誌論文] Synthesis of a water soluble N-confused porphyrin and its interaction with nucleic acids. (2007)
  • 著者名/発表者名: S, Moriyama, et. al.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symp. Ser. 51 ページ: 2007-2008
• [雑誌論文] 人工RNA触媒創製の新手法 : de novoデザインと進化分子工学の融合. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ikawa, Y.
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素 51 ページ: 950-957
  • NAID: 40007357934
• [雑誌論文] Construction of an artificial ribozyme which ligates an RNA fragment activated by nicotinamide mononucleotide (2006)
  • 著者名/発表者名: Fujita, Y., Furuta. H., & Ikawa, Y
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symp. Ser 50 ページ: 349-350
• [雑誌論文] 人工RNA創製の新手法 (2006)
  • 著者名/発表者名: 井川善也
  • 雑誌名: 蛋白質核酸素 51 ページ: 950-957
• [雑誌論文] Structural and biochemical characterization of DSL ribzyme (2006)
  • 著者名/発表者名: Souta Horie et al.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. res. Comm 339 ページ: 115-121
• [雑誌論文] Construction of an artificial ribozyme which ligase an RNA fragment activated by nicotinamide mononucleotide (2006)
  • 著者名/発表者名: Yuki Fujita et al.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symp. Ser. 50 ページ: 231-232
• [学会発表] RNA Science & Technology through Design & Evolution (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshiya Ikawa
  • 学会等名: Prof. Jean-Marie Lehn Symposium III
  • 発表場所: Nishijin Plaza, Fukuoka, Janan
  • 年月日: 2008-10-17
• [学会発表] RNAとペプチドのcross-catalysisモデル構築へ向けた試み (2008)
  • 著者名/発表者名: Norimasa Kashiwagi, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
  • 学会等名: 第10回生命化学研究会シンポジム
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2008-01-11
• [学会発表] High Turnover Ability of a Trans-Acting RNA Ligase Ribozyme Developed through Modular Engineering (2008)
  • 著者名/発表者名: Junya Ishikawa, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
  • 学会等名: Thirteenth Annual Meeting of the RNA Society
  • 発表場所: Berlin
• [学会発表] Tailoring RNA Modular Units on a Common Scaffold : A Modular Ribozyme Having a Catalytic Unit for b-NMN Activated RNA Ligation (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuki Fujita, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
  • 学会等名: Thirteenth Annual Meeting of the RNA Society
  • 発表場所: Berlin
• [学会発表] ユニット集積型人工リガーゼ・リボザイムの構造・機能相関解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuki Fujita, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
  • 学会等名: 第22回生体機能関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 東北大学
• [学会発表] Tailoring RNA modular units on a common scaffold : a modular ribozyme havina a catalytic unit for b-NMN activated RNA ligation (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Ikawa, et.al.
  • 学会等名: RNA society meeting 2008
  • 発表場所: Free Uiv. of Berlin (Germany)
• [学会発表] デザイン型RNA上でRNP複合体形成を介する効率的ペプチド連結反応 (2007)
  • 著者名/発表者名: Norimasa Kashiwagi, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学学会大会・合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] モジュール工学によるDSLリボザイムの構造・活性相関の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: Junya Ishikawa, Shohei Kuramitsu, Hiroyuki Furuta, Tan Inoue, Yoshiya Ikawa
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学学会大会・合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 小型化と高性能化に向けたユニット集積型人工リガーゼ・リボザイムの構造解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: Yuki Fujita, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学学会大会・合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Design and analysis of a structural RNA that acts as a template for peptide ligation (2007)
  • 著者名/発表者名: Norimasa Kashiwagi, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
  • 学会等名: 5th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Junya Ishikawa, Shohei Kuramitsu, Hiroyuki Furuta, Tan Inoue, Yoshiya Ikawa (2007)
  • 著者名/発表者名: テトラループ・レセプター・ユニットを標的としたDSLリボザイムのモジュール工学
  • 学会等名: 第9回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
• [学会発表] ユニット集積型人工リガーゼ・リボザイムの構造・機能相関解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: Yuki Fujita, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
  • 学会等名: 第9回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
• [学会発表] RNP形成によりペプチド連鎖反応を促進するデザイン型RNA構造体の作成と解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: Norimasa Kashiwagi, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
  • 学会等名: 第9回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
• [学会発表] Modular Design & Evolution of RNA/RNP Catalysts (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshiya Ikawa, Norimasa Kashiwagi, Yuki Fujita, Hiroyuki Furuta
  • 学会等名: Synthetic Biology 3.0
  • 発表場所: Zurich, Switzerland
• [学会発表] Toward Construction of Mg2+-Free Catalytic Modules for RNA Ligase Ribozymes (2007)
  • 著者名/発表者名: Kuniyasu Kumon, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
  • 学会等名: 12th Annual Meeting of the RNA Society
  • 発表場所: Madison, Wisconsin
• [学会発表] Effective Peptide Ligation on 3D-RNA through Formation of a Ribonucleo-Peptide Complex (2007)
  • 著者名/発表者名: Norimasa Kashiwagi, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
  • 学会等名: 12th Annual Meeting of the RNA Society
  • 発表場所: Madison, Wisconsin
• [学会発表] A Novel RNA Catalyzing RNA-RNA Ligation Activated by β-NMN (2007)
  • 著者名/発表者名: Yuki Fujita, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
  • 学会等名: 12th Annual Meeting of the RNA Society
  • 発表場所: Madison, Wisconsin
• [学会発表] (2007)
  • 著者名/発表者名: Y, Ikawa
  • 学会等名: RNA society meeting 2007
  • 発表場所: U. of Wisconsin, Madison(USA)
• [学会発表] Y. Fujita, Y. Ikawa, H. Furuta (2006)
  • 著者名/発表者名: A novel RNA enzyme catalyzing RNA-RNA ligation activated by b-NMN
  • 学会等名: RNA 2006
  • 発表場所: Izu
• [学会発表] Effective peptide ligation on a 3D-RNA through formation of a ribonucleo-peptide complex (2006)
  • 著者名/発表者名: N. Kashiwagi, Y. Ikawa, H. Furuta
  • 学会等名: RNA 2006
  • 発表場所: Izu
• [図書] ed. Silverman, SK., Landes Bioscience (2006)
  • 著者名/発表者名: Inoue, T., & Ikawa, Y
  • 出版者: Protein switched ribozymes. in Nucleic Acid Switches and Sensors
• [備考]
  • URL: http://www.cstf.kyushu-u.ac.jp/~furutalab/