| 研究課題/領域番号 |
21H02062
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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37010:生体関連化学
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| 研究機関 | 甲南大学 |
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研究代表者 |
三好 大輔 甲南大学, フロンティアサイエンス学部, 教授 (50388758)
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| 研究分担者 |
川内 敬子 甲南大学, フロンティアサイエンス学部, 准教授 (40434138)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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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 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
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| キーワード | 相分離 / 四重らせん構造 / DNA / ペプチド / 液滴 / 液液相分離 / 核酸 / ドロップレット / 核小体 / RNA / 天然変性タンパク質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
核酸とタンパク質は細胞内で相分離してドロップレットを形成し、様々な生体反応を制御することが明らかになりつつある。本研究では、ドロップレットに環境応答性と形成可逆性をもたらす分子機構の解明を目指する。
そのために、オリゴ核酸とペプチドからなる相分離モデルシステムを構築する。これを用いて、分子環境や化学修飾に依存した核酸の構造―相分離能の相関を検討し、相分離が進行するために必須の因子を同定する。
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| 研究成果の概要 |
核酸とタンパク質は細胞内で相分離してドロップレットを形成する。本研究では、ドロップレットに環境応答性と形成可逆性をもたらす分子機構の解明を学術的「問い」とし、先行研究で注目されることのなかった核酸構造に着目してこの問いを化学的に解明することを試みた。まず、オリゴ核酸とオリゴペプチドからなる相分離最小モデルシステムを構築し、相分離の必須因子を同定した。さらに、核酸四重らせん構造に対するリガンド、周辺環境因子、さらには核酸に対する化学修飾により、相分離を合目的的に制御する方法を見出した。さらに、これらの成果をもとに、細胞内で見られる代表的な液滴である、核小体の再配向機構を解明・制御できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
LLPS研究の大部分はタンパク質配列に着目するものであり、核酸の分子環境や化学修飾に依存した構造多様性とLLPS能の相関を解明する試みは例がなかった。モデルシステムを構築して、相分離の必須因子を定量的に評価するという化学的取り組みはLLPSの分子機構に迫るものとして基礎科学観点から意義深い。
さらに、LLPSを制御する試みは、核酸構造を標的とする新規医薬品開発に直結し、特に治療効果が低い神経変性疾患に対する新規作用機序の医薬品開発にもつながる。このように本研究では、LLPSの基礎研究からLLPSを標的にする医薬品開発などの展開研究までの広範囲において意義のある成果が得られた。
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