| 研究課題/領域番号 |
20H03192
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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 |
片平 正人 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (70211844)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
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| キーワード | 液液相分離 / コンデンセート / 拡散係数 / 並進運動 / 横緩和時間 / 回転運動 / 核酸 / 並進拡散 / 横緩和 / 核酸構造 / NMR / 反復配列 / ダイナミクス / 反復配列RNA / 構造 / RNA / 神経変性疾患 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
最近、RNA分子のみでも液液相分離(LLPS)が起こる事が報告された。当該RNAは反復配列からなるが(ポリRNA)、反復回数が閾値を超えると相転移して、LLPS状態ないしはゲル化状態となる事が報告された。本研究ではこのポリRNAに関し、塩基対の形成様式(2次構造)とその強さ、及び3次元フォールドの概略を、NMR法によってin vitro及びヒト生細胞中においても決定する。得られた構造に基づいて、何故反復回数が閾値を超えた場合にのみ相転移が生じるのかを解明する。また、LLPS等の人為的な操作にも挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
瀧ノ上らによって見出されたY字型DNA(Y-DNA)に関して生じる液液相分離(Sato等, Science Advances, 2020)について、コンデンセート層における分子の挙動を、並進運動の速度を反映する拡散係数と回転運動の速度を反映する横緩和時間をNMR法によって決定する事で解析した。コンデンセート中のY-DNAにおいては、並進と回転が共に抑制されていた。このコンデンセートに他の分子が巻き込まれた場合には、その分子の大きさと電荷に依存して、並進と回転が抑制される事とされない時がある事が分かった。液液相分離で生じる液滴を反応場として理解・活用する上で、今回得られた知見は意義深い。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
タンパク質あるいはタンパク質と核酸の複合体が液液相分離を生じる事が見いだされ、生命現象を理解する鍵となる事象として大きな注目を集めている。また液液相分離で生じる液滴は、反応場として活用できる可能性もある。その後、核酸のみで生じる液液相分離も見出されたが、知見は未だ限られている。今回核酸のみからなるコンデンセート中の分子の挙動に関する定量的な情報が得られた事により、同液滴に関する理解とその応用が格段に進むと考えられる。
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