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RNAモジュール工学によるリボスイッチ(RNAスイッチ)の機能解析と高次人工制御

研究課題

研究課題/領域番号 23310161
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ケミカルバイオロジー
研究機関富山大学 (2013)
九州大学 (2011-2012)

研究代表者

井川 善也  富山大学, 理工学研究部(理学), 教授 (70281087)

連携研究者 古田 弘幸  九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (40244157)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2011年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワードリボスイッチ / RNA / モジュール工学 / ケミカルバイオロジー / リボザイム / シンセティック・バイオロジー / 合成生物学 / シンセフィック・バイオロジー
研究概要

リボスイッチは低分子化合物と特異的に結合し翻訳や転写を調節し、原核生物では遺伝子発現制御の主要な機構の一つである。本研究では天然リボスイッチの機能構造解析と人工改変を目的として次の3課題の研究を行った。(1)「リボスイッチの構造-機能相関の解明、(2)人工リボスイッチ/アプタマーの創製、(3)天然リボスイッチの人工高次制御。(1)ではRNA構造で汎用されるGNRA/レセプターモジュールの新しい役割を同定し、(2)ではGAACループを認識する新規アプタマー創製に成功した。(3)では天然c-di-GMPリボスイッチを改変し、第二のリガンドによる高次制御が可能なRNAの設計に成功した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 16件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 1件) 図書 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Installation of orthogonality to the interface that assembles two modular domains in the Tetrahymena group I ribozyme.2014

    • 著者名/発表者名
      T. Tanaka, H. Furuta, and Y. Ikawa
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: 117 号: 4 ページ: 407-411

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2013.10.008

    • NAID

      110009817054

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fixation and accumulation of thermotolerant catalytic competence of a pair of ligase ribozymes through complex formation and cross ligation2013

    • 著者名/発表者名
      N. Isomoto, Y. Maeda, T. Tanaka, H. Furuta & Y. Ikawa
    • 雑誌名

      J. Mol. Evol

      巻: 76 ページ: 48-58

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An in vitro selected RNA receptor for the GAAC loop : modular receptor for non-GNRA-type tetraloop2013

    • 著者名/発表者名
      J. Ishikawa, H. Furuta, & Y. Ikawa
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: 41 ページ: 3748-3759

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Colorimetric/fluorogenic detection of thiols by N-fused porphyrin in water2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ikawa, S. Touden, S. Katsumata, & H. Furuta
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem

      巻: 21 ページ: 6501-6505

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] RNA Tectonics (tectoRNA) for RNA nanostructure design and its application in synthetic biology2013

    • 著者名/発表者名
      J. Ishikawa, H. Furuta, & Y. Ikawa
    • 雑誌名

      WIREs RNA

      巻: 4 ページ: 651-664

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Colorimetric/fluorogenic detection of thiols by N-fused porphyrin in water.2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ikawa, S. Touden, S. Katsumata, Y. Ikawa and H. Furuta
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem.

      巻: 21 号: 21 ページ: 6501-6505

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2013.08.037

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] RNA Tectonics (tectoRNA) for RNA nanostructure design and its application in synthetic biology.2013

    • 著者名/発表者名
      J. Ishikawa, H. Furuta, and Y. Ikawa
    • 雑誌名

      WIREs RNA

      巻: 4 号: 6 ページ: 651-664

    • DOI

      10.1002/wrna.1185

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fixation and accumulation of thermotolerant catalytic competence of a pair of ligase ribozymes through complex formation and cross ligation.2013

    • 著者名/発表者名
      N. Isomoto, Y. Maeda, T. Tanaka, H. Furuta and Y. Ikawa
    • 雑誌名

      J. Mol. Evol.

      巻: 76 号: 1-2 ページ: 48-58

    • DOI

      10.1007/s00239-012-9536-x

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An in vitro-Selected RNA Receptor for the GAAC loop : Modular Receptor for Non-GNRA-Type Tetraloop2013

    • 著者名/発表者名
      Junya Ishikawa
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: (in press) 号: 6 ページ: 3748-3759

    • DOI

      10.1093/nar/gkt040

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional roles of a tetraloop/receptor interacting module in a cyclic-di-GMP riboswitch2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujita, T. Tanaka, H. Furuta, & Y. Ikawa
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng

      巻: 113 ページ: 141-145

    • NAID

      110009418659

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TectoRNP : self-assembling RNAs with peptide-recognition motifs as templates for chemical peptide ligation. TectoRNP: self-assembling RNAs with peptide-recognition motifs as templates for chemical peptide ligation2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamashita, T. Tanaka, H. Furuta & Y. Ikawa
    • 雑誌名

      J. Pep. Sci

      巻: 18 ページ: 635-642

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A two-piece derivative of a group I intron RNA as a platform for designing self-assembling RNA templates to promote peptide ligation2012

    • 著者名/発表者名
      T. Tanaka, H. Furuta & Y. Ikawa
    • 雑誌名

      J. Nucleic Acids

      巻: vol. 2012 ページ: 10-10

    • DOI

      10.1155/2012/305867

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] RNA立体構造のボトムアップ構築とリボザイム・リボスイッチの人工改変2012

    • 著者名/発表者名
      T. Tanaka, H. Furuta, & Y. Ikawa
    • 雑誌名

      Antisense

      巻: 16 ページ: 13-23

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] TectoRNP: self-assembling RNAs with peptide-recognition motifs as templates for chemical peptide ligation.2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamashita, T. Tanaka, H. Furuta and Y. Ikawa
    • 雑誌名

      J. Pep. Sci.

      巻: 18 号: 10 ページ: 635-642

    • DOI

      10.1002/psc.2444

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional roles of a tetraloop/receptor interacting module in a cyclic-di-GMP riboswitch2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Fujita, T.Tanaka, H.Furuta, Y.Ikawa
    • 雑誌名

      J.Biosci.Bioeng.

      巻: 113 号: 2 ページ: 141-145

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2011.10.004

    • NAID

      110009418659

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Turnover ability of a designed RNA acting as a template for chemical peptide ligation2011

    • 著者名/発表者名
      K. Yamashita, N. Kashiwagi, H. Furuta & Y. Ikawa
    • 雑誌名

      Biosci. Biotech. Biochem

      巻: 75 ページ: 2021-2024

    • NAID

      10029873198

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-fused porphyrin with pyridinium side-arms : A new class of aromatic ligand with DNA-binding ability2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Ikawa, S. Touden & H. Furuta
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem

      巻: 9 ページ: 8068-8078

    • NAID

      120005227444

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Formation of a catalytic supramolecular RNA 1D-array through self-assembly of an engineered group I intron RNA enzyme2013

    • 著者名/発表者名
      Narumi Uehara, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
    • 学会等名
      RNA 2013 The 18th Annual Meeting of RNA society
    • 発表場所
      スイス
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Self-dimerizing group I ribozymes as a new class of modular units for RNA synthetic biology2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
    • 学会等名
      RNA 2013 The 18th Annual Meeting of RNA society
    • 発表場所
      スイス
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] c-di-GMP応答型リボスイッチの発現調節機構の解明2013

    • 著者名/発表者名
      西村圭一郎, 古田弘幸, 井川善也
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] An in vitro-selected RNA receptor for the GAAC loop: The first modular receptor for non-GNRA-type tetraloop2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Ikawa
    • 学会等名
      2nd Meeting on RNA and Biofunctions-Asia Study
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] UCG ループを認識する人工RNA レセプターの進化工学的創製2012

    • 著者名/発表者名
      冨永雄人・古田弘幸・井川善也
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 二分子型グループI イントロンを用いた自己組織型ペプチド連結の鋳型RNA2012

    • 著者名/発表者名
      田中貴大, 古田弘幸, 井川善也
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] AUCGループを認識する人工RNAレセプターの進化工学的創製2012

    • 著者名/発表者名
      冨永雄人、古田弘幸、井川善也
    • 学会等名
      RNAフロンティアミーティング2012
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] AUCGループを認識する人工RNAレセプターの進化工学的創製2012

    • 著者名/発表者名
      冨永雄人、古田弘幸、井川善也
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Modular Engineering of a RNA molecular switch controlled by c-diGMP2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Ikawa
    • 学会等名
      RNAアジア会議(RM Asia Studies)
    • 発表場所
      台北(台湾)(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 人工RNA創製における二刀流のススメ:分子デザインと進化工学2011

    • 著者名/発表者名
      井川善也
    • 学会等名
      生体機能関連化学部会若手の会第23回サマースクール
    • 発表場所
      広島(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Functional roles of a conserved GAAA/receptor interaction in a cyclic di-GMP riboswitch2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Ikawa, et al
    • 学会等名
      RNA 2011
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2011-06-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Construction of a peptide ligation system based on a bimolecular derivative of the Tetrahymena group I intron2011

    • 著者名/発表者名
      田中貴大・古田弘幸・井川善也
    • 学会等名
      第16回日本RNA学会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] In vitro selection and characterization of a receptor for GAAC loop2011

    • 著者名/発表者名
      石川隼也・古田弘幸・井川善也
    • 学会等名
      第16回日本RNA学会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 二分子型グループI イントロンを基盤としたペプチド連結システム2011

    • 著者名/発表者名
      田中貴大・古田弘幸・井川善也
    • 学会等名
      第48回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] An RNA-assisted peptide ligation system based on a bimolecular derivative of the Tetrahymena group I intron2011

    • 著者名/発表者名
      田中貴大・古田弘幸・井川善也
    • 学会等名
      The 38th International Symposium on Nucleic Acid Chemistry (ISNAC 2011)
    • 発表場所
      北海道
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] c-di-GMP応答型リボスイッチの発現プラットフォームの機能解析

    • 著者名/発表者名
      西村圭一郎, 古田弘幸, 井川善也
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Formation of a catalytic supramolecular RNA 1D-array through self-assembly of an engineered group I intron RNA enzyme

    • 著者名/発表者名
      Narumi Uehara, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
    • 学会等名
      The 18th Annual meeting of the RNA society
    • 発表場所
      ダボス・スイス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] c-di-GMP応答型リボスイッチの発現調節機構の解明

    • 著者名/発表者名
      西村圭一郎、古田弘幸、井川善也
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] c-di-GMP応答型リボスイッチの発現プラットフォームの機能解析

    • 著者名/発表者名
      西村圭一郎、古田弘幸、井川善也
    • 学会等名
      第15回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      松山(愛媛)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] グループI イントロン研究の新たな潮流 : 機能構造と分子進化 (実験医学増刊)2013

    • 著者名/発表者名
      井川善也
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] Natural selection and structural polymorphism of RNA 3D structures involving GNRA loops and their receptor motifs in RNA Nanotechnology and Therapeutics (ed. Guo, P.)2013

    • 著者名/発表者名
      T. Tanaka, H. Furuta & Y. Ikawa
    • 出版者
      CRC press
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] in vitro 進化分子工学による人工RNA 触媒の創製およびその機能解析と応用利用2013

    • 著者名/発表者名
      井川善也
    • 出版者
      NTS出版
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] RNA Nanotechnology and Therapeutics (Ed. Guo, P.)2013

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, T. Furuta, H. and Ikawa, Y. (分担著者)
    • 総ページ数
      611
    • 出版者
      CRC Press (Florida, USA)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] モジュール工学と進化工学によるRNA 触媒の人工創製2011

    • 著者名/発表者名
      井川善也
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] HP

    • URL

      http://www3.u-toyama.ac.jp/orgsyn3/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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