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環境に応じて酵素活性・アプター活性がスイッチングする自律的な機能性核酸の創製

研究課題

研究課題/領域番号 26650014
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 構造生物化学
研究機関京都大学

研究代表者

片平 正人  京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (70211844)

研究協力者 永田 崇  京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (10415250)
真嶋 司  京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (20707426)
山置 佑大  京都大学, エネルギー理工学研究所, 博士研究員 (00778095)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードRNA酵素 / カリウムイオン / In cell NMR / 立体構造 / 4重鎖 / RNAアプタマー / Tatタンパク質 / In cell NMR / リボザイム / 4重鎖 / アプタマー
研究成果の概要

GGAGGAGGAGGAという配列からなるRNA(以下R12)の両端に、RNA酵素の二つのサブユニットを連結した。低いカリウムイオン濃度においては、R12は伸びた構造をとる為にサブユニットは離れ、酵素活性は無かった。生理的なカリウムイオン濃度においては、R12は4重鎖構造を形成してコンパクトになり、サブユニットは近接して酵素活性が生じた。RNA酵素に対する相補鎖を導入する事で、オフとオンの差を格段に大きくする事に成功した。細胞への応用を見据え、核酸をヒト細胞に導入し、核酸由来のNMRシグナルを直接観測する事を試みた。その結果、ヒト細胞中の核酸のシグナルを観測する事に世界で初めて成功した。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] K+-responsive off-to-on switching of hammerhead ribozyme through dual G-quadruplex formation requiring no heating and cooling treatment2015

    • 著者名/発表者名
      Yamaoki Y, Nagata T, Mashima T, Katahira M
    • 雑誌名

      Biochemical and biophysical research communications

      巻: 468(1-2) 号: 1-2 ページ: 27-31

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.10.173

    • NAID

      120005712951

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Boosting of activity enhancement of K+-responsive quadruplex hammerhead ribozyme2015

    • 著者名/発表者名
      Yudai Yamaoki, Tsukasa Mashima, Takashi Nagata and Masato Katahira
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 51 号: 27 ページ: 5898-5901

    • DOI

      10.1039/c5cc00961h

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] RNA-directed amino acid coupling as a model reaction for primitive coded translation2014

    • 著者名/発表者名
      Harada, K., Aoyama, S., Matsugami, A., Kumar, P.K.R., Katahira, M., Kato, N. and Ohkanda, J.
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 未定 号: 6 ページ: 794-798

    • DOI

      10.1002/cbic.201400029

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of intelligent ribozyme/aptamer that sense K+ and switch on their activities2015

    • 著者名/発表者名
      片平正人
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Real-time monitoring of enzymatic reaction and switching of ribozyme/aptamer activities through sensing of K+2015

    • 著者名/発表者名
      Katahira, M.
    • 学会等名
      The 6th Asia-Pacific NMR Symposium
    • 発表場所
      Hong Kong Univ. Sci. Tech.(中国・香港)
    • 年月日
      2015-08-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Switching the activity of functional RNA in response to K+ and quantitative NMR2014

    • 著者名/発表者名
      Katahira, M.
    • 学会等名
      The 11th Japan-Korea Bilateral Symposium on Biological NMR
    • 発表場所
      大阪大学(吹田市)
    • 年月日
      2014-12-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 片平研究室

    • URL

      http://www.iae.kyoto-u.ac.jp/bio/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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