| 研究課題/領域番号 |
21H04705
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分37:生体分子化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
杉山 弘 京都大学, 高等研究院, 研究員 (50183843)
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| 研究分担者 |
板東 俊和 京都大学, 理学研究科, 准教授 (20345284)
ナマシヴァヤム パンディアン 京都大学, 高等研究院, 講師 (20625446)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-05 – 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 |
42,120千円 (直接経費: 32,400千円、間接経費: 9,720千円)
2023年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2022年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
2021年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
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| キーワード | 遺伝子発現制御 / ヌクレオソーム / DNAナノ構造体 / AFM解析 / ミトコンドリア / 遺伝子発現 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞内でおこる生命現象は、生物学的な構成単位であるヌクレオソーム中のヒストンや核酸塩基の化学修飾よって誘導され、エピジェネティックに制御されている。遺伝子発現機構を分子レベルで解明することができれば、細胞の運命を自在にコントロールし、再生医療や基礎研究への応用が期待できる。本研究申請では、ヌクレオソームを中心とした遺伝子発現の機構を1分子レベルの可視化技術を確立し、我々の構築した「遺伝子スイッチ」の作用を評価する。これらの知見に基づき遺伝子ネットワークを制御するための新たな分子の開発と細胞への応用を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究提案は、ヌクレオソームを中心とした遺伝子発現の機構を1分子レベルの可視化技術を通じて解明することを目的とする。そのために、まずヌクレオソームの空間配置や相互作用から生まれる遺伝子発現の動態の可視化と機構の解明を行い、遺伝子ネットワークを制御するための新たな分子の開発と細胞への応用を進めている。
令和5年度の主な研究成果を以下に挙げる。(1) 塩田らとの共同研究として、環状ポリアミド分子のCAG/CTG繰り返しDNA配列に対する特異的な結合性による疾患細胞に与える影響を解析評価し、特異的な転写伸長阻害を確認した。同様の効果は、疾患発症マウスにおいても観察されており、研究成果をまとめ論文として報告した。その結果、疾患要因となっているRNA、タンパク質レベルでの特異的に抑制する結合性リガンドの開発が大きく進んだといえる。（2）遠藤らとの共同研究として、origami技術を基盤とする単分子観測研究を展開して、リボザイム機能を持った拡張型RNAナノ構造体の開発を進め、研究成果を報告した。(3) 上久保らとの共同研究として、Runx結合配列を標的としたDNAを配列特異的に損傷するポリアミド誘導体を用いて、p53変異配列をもつヒト腫瘍細胞に対する増殖抑制効果を解析評価した。
加えて、本研究課題の最終年度に当たって、1) 遺伝子ネットワークを制御するための機能分子開発や2) origami技術を基盤とするDNAナノ構造の構築技術、3) 核酸を基盤とする小分子を用いて免疫抑制を志向した特異的な転写抑制技術への応用をまとめたreviewを報告した。
本研究課題の成果として、これまでの研究成果によって、分子レベルでの遺伝子発現に関する機構解明や、遺伝子ネットワークを制御する機能分子開発が進んだと考える。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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