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機能性核酸と小分子化合物を利用した細胞機能解析の技術基盤の創生

研究課題

研究課題/領域番号 20H02859
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分37010:生体関連化学
研究機関京都大学

研究代表者

佐藤 慎一  京都大学, 化学研究所, 准教授 (70534478)

研究分担者 萩原 正規  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (40403000)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2021年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード機能性RNA / 小分子化合物 / ケミカルバイオロジー / イメージング / 核酸
研究開始時の研究の概要

複雑な細胞機能の理解を深めるためには,タンパク質や核酸などの機能性生体高分子の 時空間的な機能発現を系統立てて研究することが重要だ.しかし,細胞自身が生産する生 体分子を天然のままで解析可能な方法は少なく技術的に難しい.本研究では,採択者が開発した「機能性RNAと小分子化合物」を研究ツールとして利用し,哺乳動物細胞内でRNA機能を操り,タンパク質の機能発現機構を解析できる革新的方法の確立を目指す.

研究成果の概要

複雑な細胞機能の理解を深めるためには,タンパク質や核酸などの機能性生体高分子の時空間的な機能発現を系統立てて研究することが重要である.しかし,細胞自身が生産する生体分子を天然のままで解析可能な方法は少なく技術的に難しかった.本研究では,採択者自身が開発した「機能性RNAと小分子化合物」を研究ツールとして利用し,哺乳動物細胞内でRNA機能を操り,タンパク質の機能発現機構を解析できる革新的方法の確立を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では生細胞内でRNA機能を操る新たな研究手法を創出し、未知の生命現象を解き明かす研究ツールとして利用することを目指した。研究期間内で大きな成果を得ることに成功し、国際的評価が最も高い核酸化学専門誌であるNucleic Acids Research誌(IF=19.160)への2報の報告を含む、4報への国際誌に研究成果を報告した。
Selected Publications
1. Nucleic Acids Research,50(14),8143-8153,2022, 2. Nucleic Acids Research,49(22),e132-e132,2021

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Chemoproteomic Identification of Blue-Light-Damaged Proteins2022

    • 著者名/発表者名
      Toh Kohei、Nishio Kosuke、Nakagawa Reiko、Egoshi Syusuke、Abo Masahiro、Perron Amelie、Sato Shin-ichi、Okumura Naoki、Koizumi Noriko、Dodo Kosuke、Sodeoka Mikiko、Uesugi Motonari
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 144 号: 44 ページ: 20171-20176

    • DOI

      10.1021/jacs.2c07180

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Small molecule-based detection of non-canonical RNA G-quadruplex structures that modulate protein translation2022

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Katsuda, Shin-ichi Sato, Maimi Inoue, Hisashi Tsugawa, Takuto Kamura, Tomoki Kida, Rio Matsumoto, Sefan Asamitsu, Norifumi Shioda, Shuhei Shiroto, Yoshiki Oosawatsu, Kenji Yatsuzuka, Yusuke Kitamura, Masaki Hagihara, Toshihiro Ihara and Motonari Uesugi
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 50 号: 14 ページ: 8143-8153

    • DOI

      10.1093/nar/gkac580

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Glucose as a Protein-Condensing Cellular Solute2022

    • 著者名/発表者名
      Noda, N., Jung, Y., Ado, G., Mizuhata, Y., Higuchi, M., Ogawa, T., Ishidate, F., Sato, S., Kurata, H., Tokitoh, N., Uesugi, M.
    • 雑誌名

      ACS Chem. Biol.

      巻: 17 号: 3 ページ: 567-575

    • DOI

      10.1021/acschembio.1c00849

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Discovery of Non-Cysteine-Targeting Covalent Inhibitors by Activity-Based Proteomic Screening with a Cysteine-Reactive Probe2022

    • 著者名/発表者名
      Jung, Y., Noda, N., Takaya, J., Abo, M., Toh, K., Tajiri, K., Cui, C., Zhou, L., Sato, S., Uesugi, M.
    • 雑誌名

      ACS Chem. Biol.

      巻: 17 号: 2 ページ: 340-347

    • DOI

      10.1021/acschembio.1c00824

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Discovery of a phase-separating small molecule that selectively sequesters tubulin in cells2022

    • 著者名/発表者名
      Ado Genyir、Noda Naotaka、Vu Hue T.、Perron Amelie、Mahapatra Amarjyoti D.、Arista Karla Pineda、Yoshimura Hideaki、Packwood Daniel M.、Ishidate Fumiyoshi、Sato Shin-ichi、Ozawa Takeaki、Uesugi Motonari
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 13 号: 19 ページ: 5760-5766

    • DOI

      10.1039/d1sc07151c

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] RNA-based cooperative protein labeling that permits direct monitoring of the intracellular concentration change of an endogenous protein2021

    • 著者名/発表者名
      Pe Kathleen Beverly Alog、Yatsuzuka Kenji、Hakariya Hayase、Kida Tomoki、Katsuda Yousuke、Fukuda Masatora、Sato Shin-ichi
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 49 号: 22 ページ: e132-e132

    • DOI

      10.1093/nar/gkab839

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Guanine-tethered Oligonucleotides Restore Abnormal Protein Synthesis with a SNP Mutation in a 5′-UTR G-quadruplex of Human MSH22021

    • 著者名/発表者名
      Masaki Hagihara, Shuhei Shiroto, Shunya Igarashi, Shin-ichi Sato
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 50 号: 10 ページ: 1806-1809

    • DOI

      10.1246/cl.210391

    • NAID

      130008101930

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Longer DNA exhibits greater potential for cell-free gene expression2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nishio, Yuko Yoshikawa, Kenichi Yoshikawa, Shin-ichi Sato
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 11739-11739

    • DOI

      10.1038/s41598-021-91243-x

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 次世代型核酸医薬を志向したRNA hacking技術による遺伝子発現制御法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      嘉村 匠人、勝田 陽介、中村 太志、辻田 賢一、北村 裕介、萩原 正規、佐藤 慎一、井原 敏博
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] RNA hacking技術に基づいた人工核酸型Staple核酸によるin vivo遺伝子発現抑制2023

    • 著者名/発表者名
      木田 朋輝、勝田 陽介、嘉村 匠人、北村 裕介、萩原 正規、佐藤 慎一、井原 敏博
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 生細胞内でRNA機能を操作して生命現象を理解する2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤慎一
    • 学会等名
      生物応用化学科セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RNA高次構造変化に伴う新規核酸医薬技術の開発2022

    • 著者名/発表者名
      勝田陽介, 嘉村匠人, 木田朋輝, 北村裕介, 佐藤慎一, 萩原正規, 井原敏博
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第16回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 新規パーキンソン病治療薬開発に向けたStaple核酸による遺伝子発現制御2022

    • 著者名/発表者名
      五木結愛, 勝田陽介, 北村裕介,萩原正規, 佐藤慎一, 井原敏博
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第16回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 次世代型核酸医薬開発を指向した人工核酸型Stapleの遺伝子発現制御2022

    • 著者名/発表者名
      木田朋輝, 勝田陽介, 北村裕介, 萩原正規, 佐藤慎一, 井原敏博
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Staple核酸によるmRNA高次構造の形成誘導戦略に基づく遺伝子発現制御法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      嘉村匠人, 勝田陽介, 中村太志, 辻田賢一, 北村裕介, 萩原正規, 佐藤慎一, 井原敏博
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Staple核酸によるmRNA高次構造の形成誘導戦略に基づく遺伝子発現制御法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      嘉村 匠人、勝田 陽介、中村 太志、辻田 賢一、北村 裕介、萩原 正規、佐藤 慎一、井原 敏博
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会(2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [学会発表] 次世代型核酸医薬開発を指向した人工核酸型Stapleの遺伝子発現制御2022

    • 著者名/発表者名
      木田 朋輝、勝田 陽介、北村 裕介、萩原 正規、佐藤 慎一、井原 敏博
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会(2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [学会発表] 生細胞内でRNA機能を操作して生命現象を理解する~核酸の機能的デザイン~2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤慎一
    • 学会等名
      岩手大学理工学部セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A small-molecule-based technology for live-cell imaging of energy2021

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Sato, Hayase Hakariya, Eiji Nakata, Takashi Morii
    • 学会等名
      The 12th International Symposium of Advanced Energy Science
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [学会発表] 核酸医薬への応用を目指した Staple XNAs による標的遺伝子発現抑制2021

    • 著者名/発表者名
      木田朋輝, 勝田陽介, 嘉村匠人, 北村裕介, 萩原正規, 佐藤慎一, 井原敏博
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第15回年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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