| 研究課題/領域番号 |
19H03197
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43040:生物物理学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
多田隈 尚史 東京大学, 定量生命科学研究所, 協力研究員 (10339707)
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| 研究分担者 |
安達 成彦 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特任准教授 (70707489)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 1分子計測(SMD) / DNAデバイス / 遺伝子発現 / 転写 / 翻訳 / クライオ電子顕微鏡 / 核酸 / 蛋白質 / 分子モーター / ナノバイオ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生命の設計図であるゲノムから、RNAを作る転写反応は、生命の基本反応の1つです。しかし、従来、関与する因子の同定は進んでいるものの、実際に機能する際の3次元的な空間配置を解析する技術に限界があり、その分子機構は良くわかっていませんでした。本研究では、ナノメートル精度で設計された人工反応場を構築し、関与因子の空間配置がどのように転写反応に影響を与えるかを明らかにします。
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| 研究成果の概要 |
遺伝子発現は、親和性が弱い相互作用によって担われているが、細胞内では、特定の構造や足場(scaffold)に必要な因子が集積化する事で、効率的に反応が進んでいる。本研究では、その分子機構理解の為に、DNAナノ構造(DNA origami)のナノメートル精度の分子配置技術を用いて、遺伝子発現機構のナノ反応場の再構成と解析を目的とした。特に、進展著しいクライオ電子顕微鏡の為の基盤技術構築を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、従来の反応拡散系を基にした反応系ではなく、反応に関与する因子をDNAナノ構造の上に集積化した反応系(ナノ反応場)を構築・解析する為の基盤技術の確立を行った。確立した技術は、生体の超分子構造の解析に応用可能であり、生命科学研究の進展に寄与すると思われる。また、我々が構築してきたプログラム可能な遺伝子発現ナノデバイス(ナノチップ)に適用する事で、細胞や人工細胞の運命制御が可能となり、医薬や有用物質生産に貢献すると期待される
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