| 研究課題/領域番号 |
20K15402
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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37010:生体関連化学
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
鮑 宏亮 宮崎大学, 医学部, 研究員 (40850508)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020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 | 非標準的なDNA構造 / 19F-NMR / In-cell NMR / 2'-デオキシ-グアノシン誘導体 / 19F NMR / 非標準DNA構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
In vitroより生きているヒト細胞内で非標準構造DNAの構造、特性などを調べることは、それらの生物学的機能と疾患治療薬の開発を理解するのに役立つ。 しかしながら、細胞内生物物理学的および生化学的方法の欠如は、生細胞内の生体分子の構造探索を制限している。このような現状を踏まえて、申請者は“フッ素科学”を応用することで、19F-NMRにより上述の問題点を一挙に解決し、非標準構造DNAの細胞内における可視化を実現出来るのではないかと考えた。具体的には新規のフッ素化デオキシ-グアノシン誘導体を合成し、それを利用して、19F NMRアプローチにより生きているヒト細胞の非標準DNA構造を解析する。
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| 研究実績の概要 |
生細胞内での非標準構造DNAの構造、特性などを調べることは、それらの生物学的機能と疾患治療薬の開発を理解するのに役立つ。しかしながら、細胞内生物物理学的および生化学的方法の欠如は、生細胞内の生体分子の構造探索を制限している。このような現状を踏まえ、以前の研究に基づいて“フッ素科学”を応用することで、19F-NMRにより上述の問題点を一挙に解決し、非標準構造DNAの細胞内における可視化を実現出来るのではないかと考えた。
19F-NMR分光法を用いて、生細胞内環境下での非標準構造DNA構造の解析をおこなった。具体的には、まず19F-NMRセンサーとしてフッ素化2'-デオキシ-グアノシン（CF3-dG）および2'-グアノシン（CF3-rG）誘導体を新規に合成した。
次に、細胞表面に細孔を形成する毒素タンパク質ストレプトリジンO（SLO）を用いて生細胞（Hela細胞）内に19Fで標的したDNA核酸配列を導入した。SLOは原形質膜のコレステロールと結合することができ、SLOオリゴマー化は直径30nmの原形質膜に細孔を形成し、生体分子の細胞への透過化を可能にする。この細孔は、カルシウムイオンを添加することで閉じることが可能である。
19F-NMR分光法を用いてin vitro試験管内および生細胞（Hela細胞）内の19F-NMRスペクトルを比較し、核酸-タンパク質および核酸-小分子の相互作用の解析をおこなった。細胞内の非標準的なDNA立体構造の可視化を実現した。
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