| 研究課題/領域番号 |
19K16054
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分43020:構造生物化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
山置 佑大 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (00778095)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | in-cell NMR / 核酸 / 三重鎖構造 / グアニン四重鎖構造 / ダイナミクス / 相互作用 / RNAアプタマー / ステム-ループ構造 / 分子混雑 / 四重鎖構造 / 構造安定性 / 分子間相互作用 / 四重鎖核酸 / ヒト細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生細胞内で核酸の立体構造、安定性、相互作用などの情報を得るためにin-cell NMR法は有望な手法である。本研究では、細胞表面に細孔を形成する毒素蛋白質を用いて様々な構造モチーフを有する核酸を導入し、ヒト生細胞中の核酸のin-cell NMRスペクトルを測定する。これにより、in-cell NMR法を用いたヒト生細胞内核酸の安定性、相互作用の新たな評価方法を提案し、試験管内環境における性質と比較する。
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| 研究成果の概要 |
生きた細胞内は極めて高濃度に生体分子が込み合った環境であるため、核酸の立体構造やダイナミクス、相互作用が試験管内とは異なっていると考えられている。本研究では、細胞内の核酸分子のNMRスペクトルを取得するin-cell NMR法により、 (1)ヒト生細胞内においてDNA三重鎖構造が形成可能である直接的な証拠をしめした。また、(2)ヒト生細胞内においてはグアニン四重鎖構造のG-G塩基対が試験管内よりも高頻度で開裂していることを明らかにした。さらに、(3) RNAアプタマーと標的分子との相互作用をヒト生細胞内において検出した。これにより核酸in-cell NMR法の有用性を示した。
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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、in-cell NMR法により、ヒト生細胞内において核酸の構造、ダイナミクス、相互作用を解析する手法を確立し、その有用性を実証した。核酸が実際に機能を発揮する細胞内において核酸の構造情報を高い空間分解能で解析可能にする本技術は、核酸が関わる多くの基本的な生命現象の理解に貢献すると期待される。
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