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長い一本鎖RNAゲノム全長の高次構造を直接可視化解析する

研究課題

研究課題/領域番号 18K06082
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43020:構造生物化学関連
研究機関京都大学

研究代表者

竹安 邦夫  京都大学, 生命科学研究科, 研究員 (40135695)

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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード長い一本鎖RNAの高次構造 / RNAウィルスゲノム / 原子間力顕微鏡 / RNAの高次構造 / HCVゲノムRNAの高次構造 / 原子間力顕微鏡法(AFM) / 長い一本鎖RNAの高次構造解析 / 原子間力現鼻鏡法(AFM) / RNAゲノムフォールディング / RNA genome structure / Atomic force microscopy / Singe-stranded RNA
研究成果の概要

数kbにおよぶ長い一本鎖RNAの構造解析は容易ではない。先人達によるこれまで唯一の成功例(rRNAの二次構造決定)までには20余年を要した。NMRやX-線結晶構造解析等の従来の方法では、より長い、ウィルスゲノムのような一本鎖RNA全長の二次構造を一気に解析することは、現在でも不可能である。
申請者は、原子間力顕微鏡を活用し、この問題の解決に挑戦した。28S rRNAの約2倍長のHCVゲノムRNAの高次構造は複雑である。しかし、多くのDomain は雲母片上で非常に良く展開されて、Main Chain とそれから派生する各種 Domain の分析は可能であった。現在、二次構造モデルを作成中である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

[長い一本鎖RNAのとる高次構造は如何に]この問いに答えることは、以下のような究極的問題の解決へのカギとなろう。(1)RNAウィルスのゲノム構造構築・パッケージング機構(2)翻訳におけるmRNAの高次構造と翻訳調節、翻訳効率との関係(3)RNAの安定性と高次構造との関係、それに及ぼす結合タンパク質の影響。
学術的には、“まるごとから見た”長い一本鎖RNAウィルスゲノムの高次構造(特に二次構造とそれへのRNA結合タンパク質の影響)への挑戦であり、将来の「ウィルスゲノムのパッケージング機構の解明」にもつながる。方法論的には、“Simple”であり、分子生物学と構造生物学との融合である。

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

    (2件)

すべて 2019

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

  • [雑誌論文] What Happens in the Staphylococcal Nucleoid Under Oxidative Stress?2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Morikawa, Yuri Ushijima , Ryosuke L. Ohniwa, Masatoshi Miyakoshi and Kunio Takeyasu
    • 雑誌名

      Microorganisms

      巻: 7 号: 12 ページ: 631-648

    • DOI

      10.3390/microorganisms7120631

    • NAID

      120007132875

    • 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
  • [学会発表] Characterization of Structural Elements in the HCV Genome Using AFM2019

    • 著者名/発表者名
      Jamie L. Gilmore, Hideki Aizawa, Takaji Wkida and Kunio Takeyasu
    • 学会等名
      Biophysics Society
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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