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DNAの高次構造変化と環境応答:その場操作の活用

研究課題

研究課題/領域番号 20034056
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関立命館大学 (2009)
環太平洋大学 (2008)

研究代表者

吉川 祐子  立命館大学, 総合理工学研究機構, 教授 (80291871)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2009年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2008年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード単一分子観察 / 長鎖DNA / ナノバイオ / 環境応答 / DNAの高次構造 / DNA損傷
研究概要

細胞内において、染色体DNAは、細胞分化、癌化、細胞周期などにより、著しくその形態を変化させることから、その構造特性を明らかにすることは、細胞機能を理解する上での重要な鍵となっている。しかしながら、ゲノムDNAの脚スケールでの高次構造変化と、nmレベルの一次、二次構造変化を統一的に捉える研究はその重要性に関わらず遅れている。
本研究では、長鎖DNAの高次構造変化を実時間で"その場"計測するといった、本申請者らが発展させてきた実験手法を活用し、さらにミクロ流路やレーザートラップなどのミクロ操作手法も用いることにより、ゲノムDNAの構造と機能が、環境に応答してどのように変化するのかを明らかにすることを重要な課題としている。さらにミクロなスケールの生化学実験系を構築し、細胞サイズのリン脂質小胞を用いたモデル細胞系や実際の細胞を用いた研究の推進も目指している。
結果として、以下のような成果が得られた。
(1)プロタミンによりDNAの高次構造を制御したin vitroの実験系を用いて、ガンマ線照射によるDNA損傷の定量的計測を行い、DNAの高次構造と損傷の関係を明らかにした。
(2)レーザートラップ法を応用することにより、溶液環境の変化によるプロタミン-DNA複合体の高次構造制御が可能なことを示した。
(3)Pt二核錯体と長鎖DNAとの相互作用においては、経時的な観察から、DNAの高次構造と二次構造が共に特異的な変化(クロストーク)を示すことが明らかとなった。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (22件)

  • [雑誌論文] Characteristic Effect of an Anticancer Dinuclear Platinum(II)Complex on the Higher-Order Structure of DNA2010

    • 著者名/発表者名
      Naoko Kida
    • 雑誌名

      J.Biol.Inorg.Chem. (未定(印刷中), 掲載決定)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protamine-Induced DNA Compaction but not Aggregation Shows Effective Radioprotection against Double-Strand Breaks2009

    • 著者名/発表者名
      Mari Suzuki
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. 480

      ページ: 113-117

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlling the Higher Order Strucutre of DNA-Protamine Complex2009

    • 著者名/発表者名
      Yuko Yoshikawa
    • 雑誌名

      Proc.of 2009 Int.Symp.on Micro-Nanomechatronics and Human Science

      ページ: 305-309

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cisplatin and Its Analogues Induce a Significant Change in the Higher-Order Stnlcture of Long Duplex DNA2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Katsuda
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett (印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ATP-Induced Shrinkage of DNA with MukB Protein and MukBEF Comnlex of Escherichia Coli2008

    • 著者名/発表者名
      N. Chen
    • 雑誌名

      J. Bacteriol 190

      ページ: 3731-3737

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA Compaction Plays a Key Role in Radioprotection against Double-Strand Breaks as Revealed by Single-Molecule Observation2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshikawa
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett 456

      ページ: 80-83

    • NAID

      130006999678

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of Laser Manipulation for Evaluating the Antibacterial Effect and for Controlling DNA Conformation2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshikawa
    • 雑誌名

      Proceeding of 2008 International Symposium on Micro-Nanomechatronics and Human Science

      ページ: 329-332

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-Molecule Observations of Giant DNA and Synthetic Polyelectrolyte by Labeling with Semiconductor "Quantum Dots"2008

    • 著者名/発表者名
      N. Chen
    • 雑誌名

      Proceeding of 2008 International Symposium on Micro-Nanomechatronics and Human Science

      ページ: 140-144

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] トリアゾール配位子を有する陽電荷白金二核錯体がDNAの高次構造に与える影響2010

    • 著者名/発表者名
      木田直子
    • 学会等名
      日本薬学会第130年会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 年月日
      2010-03-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 単一分子観察法を用いたアスコルビン酸-2グルコシドによるDNA二重鎖切断抑制作用の評価2010

    • 著者名/発表者名
      吉川祐子
    • 学会等名
      第131回ビタミンC研究員会
    • 発表場所
      お茶の水女子大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-13
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] DNAの高次構造と放射線感受性:単一分子観察法による定量的評価2010

    • 著者名/発表者名
      吉川祐子
    • 学会等名
      第8回特定領域「バイオ操作」公開シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学(福岡県)
    • 年月日
      2010-03-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] DNAの高次構造と放射線感受性2010

    • 著者名/発表者名
      吉川祐子
    • 学会等名
      生理学研究所研究会「DNAの凝縮:物理から生理まで」
    • 発表場所
      自然科学研究機生理学研究所(岡崎市)
    • 年月日
      2010-03-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative analysis of radiation-induced DNA double-strand breaks : protective effect of ascorbic acid2009

    • 著者名/発表者名
      鈴木麻里
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2009-12-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 放射線による長鎖DNAの二重鎖切断とアスコルビン酸による抑制作用2009

    • 著者名/発表者名
      鈴木麻里
    • 学会等名
      日本環境変異原学会第38回大会
    • 発表場所
      清水テルサ(静岡県)
    • 年月日
      2009-11-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Controlling the Higher Order Strucutre of DNA-Protamine Complex2009

    • 著者名/発表者名
      吉川祐子
    • 学会等名
      20^<th> IEEE International Symposium on Micro-Nanomechatronics and Human Science(MHS2009)
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2009-11-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アスコルビン酸グルコシドによって引き起こされるDNAの高次構造変化2009

    • 著者名/発表者名
      吉川祐子
    • 学会等名
      第130回ビタミンC研究委員会
    • 発表場所
      奈良女子大学(奈良県)
    • 年月日
      2009-11-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Giant DNA in Water : Conformational transition and radiosensitivity2009

    • 著者名/発表者名
      吉川祐子
    • 学会等名
      Forth Annual Conference on the Physics, Chemistry and Biology of Water
    • 発表場所
      Mount Snow(米国)
    • 年月日
      2009-10-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Higher Order Structure of DNA and Its environmental Response2009

    • 著者名/発表者名
      吉川祐子
    • 学会等名
      Physics Goes DNA : From Base-Pair to Chromatin
    • 発表場所
      Leiden Univ.(オランダ)
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] DNAの折り畳み構造と二重鎖切断:単一分子観察法による定量的解析2009

    • 著者名/発表者名
      吉川祐子
    • 学会等名
      特定領域「バイオ操作」第2回女性研究者シンポジウム「分野横断的手法を活用した新時代の生命科学研究」
    • 発表場所
      東京大学山上会館(東京都)
    • 年月日
      2009-08-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] DNA高次構造の多様性と二重鎖切断:単分子観察法による定量的解析2009

    • 著者名/発表者名
      吉川祐子
    • 学会等名
      変異機構研究会 第22回夏の学校
    • 発表場所
      愛知県小牧勤労センター(愛知県)
    • 年月日
      2009-06-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Conformational Transition of Large DNA and Its Environmental Response2009

    • 著者名/発表者名
      吉川祐子
    • 学会等名
      The First World Congress of International Academy of Nanomedicine
    • 発表場所
      海南島(中国)
    • 年月日
      2009-06-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ガンマ線によるDNA二重鎖切断の一分子計測:アスコルビン酸による保護作用の定量的解析2009

    • 著者名/発表者名
      鈴木麻里
    • 学会等名
      第61回日本ビタミン学会大会
    • 発表場所
      京都学園大学(京都府)
    • 年月日
      2009-05-31
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Higher Order Structure of DNA and Its Environmental Response2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshikawa
    • 学会等名
      Invited Lecture at ENS de Cachan
    • 発表場所
      Cachan(フランス)
    • 年月日
      2009-02-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] プロタミンによるDNAの高次構造変化と放射線保護作用 : 単一分子観察法の活用2008

    • 著者名/発表者名
      吉川祐子
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸(兵庫)
    • 年月日
      2008-12-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Protamine-Induced DNA Conformational Change and Its Effect on Radiosensitivity2008

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki
    • 学会等名
      日本環境変異原学会第37回大会
    • 発表場所
      萱野(沖縄)
    • 年月日
      2008-12-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ゲノムDNAの高次構造と生命機能 : 折り畳み構造の多様性と二重鎖切断2008

    • 著者名/発表者名
      吉川祐子
    • 学会等名
      マルチスケール操作によるシステム細胞工学学術講演会
    • 発表場所
      高松(香川)
    • 年月日
      2008-12-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Application of Laser Manipulation for Evaluating the Antibacterial Effect and for Controlling DNA Conformation2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshikawa
    • 学会等名
      19^<th> IEEE International Symposium on Micro-Nanomechatronics and Human Science (MHS2008)
    • 発表場所
      名古屋(愛知)
    • 年月日
      2008-11-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Single-Molecule Observations of Giant DNA and Synthetic Polyelectrolyte by Labeling with Semiconductor "Quantum Dots"2008

    • 著者名/発表者名
      N. Chen
    • 学会等名
      19^<th> IEEE International Symposium on Micro-Nanomechatronics and Human Science (MHS2008)
    • 発表場所
      名古屋(愛知)
    • 年月日
      2008-11-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Higher Order Structure of DNA is One of the Decisive Factors for Radiosensitivity2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshikawa
    • 学会等名
      International Nanomedicine Symposium
    • 発表場所
      北京(中国)
    • 年月日
      2008-10-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 白金錯体によるDNA高次構造変化の観察2008

    • 著者名/発表者名
      勝田陽介
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      横浜(神奈川)
    • 年月日
      2008-09-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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