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細胞内でのグアニン4重鎖構造形成の証明とその形成メカニズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K06072
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43010:分子生物学関連
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所

研究代表者

加納 豊  公益財団法人東京都医学総合研究所, 基礎医科学研究分野, 主席研究員 (90450593)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードグアニン4重鎖DNA / 非B型DNA / 研究法開発 / 染色体機能 / guanine quadruplex / Rif1 / in vivo / G-quadruplex / I-SceI / DNA replication / 染色体機能制御
研究成果の概要

DNAは4塩基からなる配列により構成される情報体だが、生命情報を維持するために多くの染色体制御がなされており、適切なタイミングと強度で調整されなければならない。既知の染色体制御機構に加え、グアニン4重鎖(G4)DNAを含む非B型DNA構造が転写の抑制・DNA複製の活性化・テロメア制御等に関与していることも判明してきた。in vitroでのG4DNAの解析が進んでいるが、細胞内でのG4DNAによる染色体制御の解明は学術的に重要である。本研究では細胞内での解析を進める上でのG4DNAの新たな検出方法の確立等の成果を上げた。さらにG4DNAの染色体上でのオープンヌクレオソームである特徴を突き止めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで染色体制御は、DNAの1次配列・ヒストン修飾・DNA修飾等による研究が行われてきた。近年これに加えG4DNAをはじめとした非B型DNA構造が染色体の制御に関与していることが判明してきている。しかし、非B型DNA構造の研究は試験管内の再構築がメインに行われてきたため、細胞内でどのような事象に関与しているか、未だ不明な面が多い。そこで我々が確立した方法等を用いることにより非B型DNA構造の機能的な解明が進めば、より生命現象の理解に寄与できる。ひいては染色体の正常化維持の理解につながり、癌研究やその治療などへの社会に貢献できる意義がある。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Detection of cellular G-quadruplex by using a loop structure as a structural determinant2020

    • 著者名/発表者名
      Masai Hisao、Kanoh Yutaka、Kakusho Naoko、Fukatsu Rino
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 531 号: 1 ページ: 75-83

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.05.191

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rif1 promotes association of G-quadruplex (G4) by its specific G4 binding and oligomerization activities2019

    • 著者名/発表者名
      Masai Hisao、Fukatsu Rino、Kakusho Naoko、Kanoh Yutaka、Moriyama Kenji、Ma Yue、Iida Keisuke、Nagasawa Kazuo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 8618-8618

    • DOI

      10.1038/s41598-019-44736-9

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Both a Unique Motif at the C Terminus and an N-Terminal HEAT Repeat Contribute to G-Quadruplex Binding and Origin Regulation by the Rif1 Protein2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Shunsuke、Fukatsu Rino、Kanoh Yutaka、Kakusho Naoko、Matsumoto Seiji、Chaen Shigeru、Masai Hisao
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Biology

      巻: 39 号: 4

    • DOI

      10.1128/mcb.00364-18

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular architecture of G-quadruplex structures generated on duplex Rif1-binding sequences2018

    • 著者名/発表者名
      Masai Hisao、Kakusho Naoko、Fukatsu Rino、Ma Yue、Iida Keisuke、Kanoh Yutaka、Nagasawa Kazuo
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 293 号: 44 ページ: 17033-17049

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.005240

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 分裂酵母のRif1の過剰発現は増殖を阻害し、M期の進行を妨害することで細胞死を誘導する。2020

    • 著者名/発表者名
      加納豊 松本清治 正井久雄
    • 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] Rif1の結合サイトから読み解くグアニン4重鎖構造の染色体上での形成メカニズムの解明2019

    • 著者名/発表者名
      加納 豊・松本 清治・高沢 佳芳・小林 駿介・關口 直樹・深津 理乃・覚正 直子・正井久雄
    • 学会等名
      MBSJ2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Genetic analysis of Rif1 protein and G-quadruplexes in the fission yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Kanoh, Shunsuke Kobayashi, Rino Fukatsu, Naoko Kakusho, Seiji Matsumoto, Kaho Takasawa, Hisao Masai
    • 学会等名
      EMBO Workshop on Fission Yeast 10th International Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DNA複製を制御するグアニン4重鎖構造の細胞内存在と形成のメカニズムの解明2018

    • 著者名/発表者名
      加納 豊・松本 清治・關口直樹・深津 理乃・覚正 直子・正井久雄
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Fission yeast Rif1 functional analysis in DNA replication2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Kanoh, Seiji Matsumoto, Hisao Masai
    • 学会等名
      3R-3C
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 公益財団法人 東京都医学総合研究所 基礎医科学研究分野 ゲノム動態プロジェクト ホームページ

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/project/detail/genome.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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