| 研究課題/領域番号 |
22K05353
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
板東 俊和 京都大学, 理学研究科, 准教授 (20345284)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | DNA配列認識 / DNA構造認識 / 結合性リガンド |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究提案では、我々の研究室で開発する様々な機能性を付与したPIポリアミドを用いて、培養ヒト細胞に対する特異的な機能について最新の解析測定機器を用いて分子レベルで詳細に解析する。本研究の進展によって、DNA結合性分子が生細胞内で機能する際に引き起こされる標的遺伝子群の発現量変化、細胞膜透過性や各細胞組織に対する局在性などについて、新しく合成する環状PIポリアミドの機能評価を進め、基盤技術としての有用性を確認する。
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| 研究実績の概要 |
本研究提案では、我々の研究室で開発する様々な機能性を付与したピロール-イミダゾール(PI)ポリアミドを用いて、培養ヒト細胞に対する特異的な機能について最新の解析測定機器を用いて分子レベルで詳細に解析する。本研究の進展によって、DNA結合性分子が生細胞内で機能する際に引き起こされる標的遺伝子群の発現量変化、細胞膜透過性や各細胞組織に対する局在性などについて、新しく合成する様々なPIポリアミドの機能評価を進め、基盤技術としての有用性を確認する。
令和4年度の主な研究成果を以下に挙げる。（１）GAA繰り返し配列を標的とするPIポリアミドconjugates開発研究の一環として、リンカー構造内を改変したconjugatesを合成し、その活性比較によって構造内の疎水性や親水性の遺伝子発現への影響を評価した。(2) 前島教授らとの共同研究として、RNAが構築するG-quagruplexの神経細胞内での影響を解析評価した。この評価結果によって、G-quagruplexの果たす重要な役割を提案した。(3) GAA繰り返し配列を標的とする鎖状PIポリアミドのN末端にカチオン性を導入した新規conjugatesを合成し、優れたDNA結合性を持つことが明らかとなった。これらのconjugatesは細胞内での遺伝子発現制御機能はoriginalに比して劣るものの、本知見はPIポリアミドconjugates開発研究における細胞内動態や相分離への影響を理解する上で役立つものである。
上記の研究成果をまとめ、論文として報告した。これらの研究成果によって、DNA配列や構造を認識する新しい結合性リガンドの開発が進んでいると考える。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
研究代表者は、分子間の水素結合を介してDNA塩基配列中のG/CやA/T塩基対を認識し、強いDNAとの親和性をもつPIポリアミドの研究開発を行ってきた。その研究成果を高い汎用性と信頼性をもつ基盤技術として展開するために、培養ヒト細胞に対するPIポリアミドの特異性、透過性、局在性等の機能解析評価を遂行することを目指している。
今年度は、遺伝子発現制御に関する研究展開として、PIポリペプチドへのカチオン性の導入やリンカー構造の改変によって、GAA繰り返し配列を標的とするPIポリアミドconjugates開発研究を進め、それらの研究成果を論文として報告した。また、前島教授らとの共同研究として、RNAが構築するG-quagruplex解析研究が進み、G-quagruplexの標的化に向けた新たな可能性を拓くことができた。以上、研究代表者は、自身の有する機能分子や解析技術を駆使し、研究目的の達成に向けて、計画以上に進展させることができたと考える。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究代表者は、G-quadruplexに結合性を有するPDS誘導体や、ミトコンドリアへの結合性を有するMPP誘導体の合成開発を進めている。最近、両誘導体の新しい合成経路の開拓に成功し、培養細胞内の機能性評価を進めている段階である。今後、これらの研究遂行により得られる成果を基盤として、様々なPIポリアミド誘導体の機能評価を進め、基盤技術として確立することを目指す予定である。
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