抗プリオン活性を有する四重鎖核酸の探索とそれらの作用機構に基づく分子設計

• 研究課題/領域番号: 26840020
• 研究種目: 若手研究(B)
• 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: 真嶋 司 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (20707426)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: アプタマー / 四重鎖核酸 / プリオン病 / 立体構造 / NMR

研究成果の概要

ウシの海綿状脳症(BSE)に代表されるプリオン病は、異常型プリオン蛋白質の蓄積が原因と考えられている。我々は四重鎖構造を形成する核酸分子の中から、プリオン感染細胞の異常型プリオン蛋白質の産生を抑制できるものを探索したところ、50%阻害濃度(IC50)100 nM程のRNA分子の発見に成功した。しかしこのRNA分子のNMRスペクトルは信号の分離が極めて悪く、立体構造の解析が困難であった。そこでこのRNA分子の配列の改変および溶液条件と調製方法の検討を行った。その結果、NMR信号がよく分離したRNA変異体を見出し、また測定における最適な溶液条件を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Arid5a regulates naive CD4+ T cell fate through selective stabilization of Stat3 mRNA (2016)
  • 著者名/発表者名: Masuda, K., Ripley, B., Nyati, K., Dubey, P., Zaman, M., Hanieh, H., Hoga, M., Yamashita, K., Standley, D., Mashima, T., Katahira, M., Okamoto, T., Matsuura, Y., Takeuchi, O. and Kishimoto, T.
  • 雑誌名: Journal of Experimental Medicine 巻: 213 号: 4 ページ: 605-619
  • DOI: 10.1084/jem.20151289
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The binding specificity of translocated in liposarcoma/fused in sarcoma with lncRNA transcribed from the promoter region of cyclin D1 (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoneda, R., Suzuki, S., Mashima, T., Kondo, K., Nagata, T., Katahira, M. and Kurokawa, R.
  • 雑誌名: Cell Biosci. 巻: 6(4) 号: 1 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1186/s13578-016-0068-8
  • NAID: 120005763383
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] K+-responsive off-to-on switching of hammerhead ribozyme through dual G-quadruplex formation requiring no heating and cooling treatment (2015)
  • 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
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bifacial Base-Pairing Behaviors of 5-Hydroxyuracil DNA Bases Both through Hydrogen Bonding and Metal Coordination (2015)
  • 著者名/発表者名: Takezawa, Y., Nishiyama K., Mashima T., Katahira, M. and Shionoya, M.
  • 雑誌名: Chemistry 巻: 21 号: 42 ページ: 14713-14716
  • DOI: 10.1002/chem.201502772
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Crosslinking reactions of 4-amino-6-oxo-2-vinylpyrimidine with guanine derivatives and structural analysis of the adducts (2015)
  • 著者名/発表者名: S.Kusano, S. Ishiyama,Sik Lok Lam, T. Mashima, M. Katahira, K. Miyamoto, M. Aida, F. Nagatsugi
  • 雑誌名: Nucl.Acids Res 巻: 43 号: 16 ページ: 7717-7730
  • DOI: 10.1093/nar/gkv797
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Boosting of activity enhancement of K+-responsive quadruplex hammerhead ribozyme (2015)
  • 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
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Binding of an RNA aptamer and a partial peptide of a prion protein: crucial importance of water entropy in molecular recognition (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Hayashi, H. Oshima, T. Mashima, T. Nagata, M. Katahira, M. Kinoshita
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 42 号: 11 ページ: 6861-6875
  • DOI: 10.1093/nar/gku382
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Development of the selective crosslinking reactions to 8-oxoguanine (2015)
  • 著者名/発表者名: Nagatsugi, F., Kusano, S., Ishiyama, S., Lam, S. L., Mashima, T. and Katahira, M.
  • 学会等名: The 42nd International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: Egret Himeji, Himeji-shi, Hyogo
  • 年月日: 2015-09-23
  • 国際学会
• [学会発表] NMR study of the recognition of non-coding RNA and DNA by TLS/FUS, a key regulator of cyclin D1 (2015)
  • 著者名/発表者名: Kondo, K., Mashima, T., Oyoshi, T., Kurokawa, R., Nagata, T. and Katahira, M.
  • 学会等名: The 42nd International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: Egret Himeji, Himeji-shi, Hyogo
  • 年月日: 2015-09-23
  • 国際学会
• [学会発表] カリウムイオンを認識して活性がスイッチングするTat結合RNAアプタマーおよびハンマーヘッドリボザイムの創製 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山置 佑大、真嶋 司、永田 崇、片平 正人
  • 学会等名: 第9回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 熊本大学工学部, 熊本県熊本市
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] 異常型プリオン蛋白質の産生を抑制する四重鎖核酸の構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 真嶋 司、西川 富美子、鎌足 雄司、永田 崇、西川 諭、桑田 一夫、片平 正人
  • 学会等名: 第9回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 熊本大学工学部, 熊本県熊本市
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] 転写抑制やテロメア短縮を引き起こすTLS/FUSと長鎖非コードRNAおよびDNAとの結合の構造基盤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤 敬子、真嶋 司、大吉 崇文、黒川 理樹、永田 崇、片平 正人
  • 学会等名: 第17回RNAミーティング
  • 発表場所: ホテルライフォート札幌, 北海道札幌市
  • 年月日: 2015-07-15
• [学会発表] CCND1転写抑制とテロメア短縮をもたらすTLS/FUSによる非コードRNAとDNA認識機構のNMR法による解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 近藤 敬子、真嶋 司、大吉 崇文、黒川 理樹、永田 崇、片平 正人
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市、パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Creation of novel Tat-binding aptamer and ribozyme whose activities switch on in response to K+ via quadruplex formation (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamaoki, Y., Mashima, T., Nagata, T. and Katahira, M.
  • 学会等名: The 41st International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: Kitakyushu International Conference Center, Kitakyushu-shi, Fukuoka
  • 年月日: 2014-11-05 – 2014-11-07
• [学会発表] Real-time NMR monitoring of enzymatic reaction of anti-HIV protein, structure of anti-prion RNA aptamer and wood biomass analysis (2014)
  • 著者名/発表者名: Kanba, K., Mashima, T., Okamura, H., Furukawa, A., Sugase, K., Nishimura, H., Watanabe, T., Nagata, T., and Katahira, M.
  • 学会等名: The 5th Japan-Taiwan NMR symposium
  • 発表場所: Hokkaido University, Hokkaido
  • 年月日: 2014-09-29 – 2014-09-30
  • 招待講演
• [学会発表] Screening for novel aptamer against prion protein and its structural study (2014)
  • 著者名/発表者名: 真嶋 司、西川 富美子、鎌足 雄司、永田 崇、西川 諭、桑田 一夫、片平 正人
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 北海道札幌市、札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] Development of Tat-binding aptamer and ribozyme which switch their activities in response to K+ (2014)
  • 著者名/発表者名: 山置 佑大、真嶋 司、永田 崇、片平 正人
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 北海道札幌市、札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] カリウムイオンを感知して自らの活性をスイッチングするTat捕捉アプタマーおよびリボザイムの創製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山置 佑大、真嶋 司、永田 崇、片平 正人
  • 学会等名: 第16回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市、ウインクあいち
  • 年月日: 2014-07-23 – 2014-07-25
• [学会発表] CCND1転写抑制とテロメア短縮に関与する天然変性蛋白質TLS/FUSによる非コードRNAとDNAの認識機構のNMR法による解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 近藤 敬子、真嶋 司、大吉 崇文、黒川 理樹、永田 崇、片平 正人
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市、ワークピア横浜
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-27