• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

弱い過渡的相互作用をトリガーとしたRNAの1分子イメージング

公募研究

研究領域共鳴誘導で革新するバイオイメージング
研究課題/領域番号 16H01429
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関大阪大学

研究代表者

川井 清彦  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50314422)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワードRNA / 構造転移 / 蛍光相関分光 / 過渡 / 蛍光 / 1分子計測 / blinking / 速度 / ダイナミクス / DNA
研究実績の概要

我々はこれまで、蛍光分子を1分子レベルで観察し、蛍光の点滅過程=blinkingを追跡することにより、種々の化学反応の速度を1分子レベルで測定し、蛍光分子周辺の環境情報を読み出す手法開発を行ってきた(Kinetic Analysis based on the Control of fluorescence Blinking: 以下KACB法)。今回、蛍光分子がほぼ消光されているヘアピンRNAを構築し、極低頻度で起こるヘアピンの開裂をKACB法により評価することを検討した。点滅の頻度から構造転移が起こる頻度がわかり、光っている時間の長さから開状態として存在している時間を測定できる。KACB法を用いて過渡的な弱い相互作用がヘアピンの開裂を誘起する可能性について探求を行った。平成28年度は、ヘアピン状態では蛍光が電子移動消光されているUUUUループを持つヘアピンを構築し、ほぼヘアピン状態として存在している温度条件でFCS測定を行った。多くの蛍光分子は共焦点領域通過中に一度も発光状態(=開状態)にならず、ヘアピンの開裂頻度をblinkingにより評価した。ループ部位に相補的なオリゴヌクレオチドAAAAを添加したところ、開裂頻度が約倍程度増加することを示唆する結果が得られた。平成29年度は、UUUUループ、および、UUUUUUUUループを有するRNA鎖にAA、AAA、AAAA、AAAAAA、AAAAAAAAを添加し、構造転移をKACB法により評価した。その結果、UUUUループでは短いオリゴヌクレオチドとの相互作用により構造転移が促進されるが、よりループ部位のひずみの少ないUUUUUUUUループではほとんど影響を受けないことを示唆する知見を得た。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Fluorescence Redox Blinking Adaptable to Structural Analysis of Nucleic Acids2018

    • 著者名/発表者名
      Miyata Takafumi、Shimada Naohiko、Maruyama Atsushi、Kawai Kiyohiko
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 印刷中 号: 26 ページ: 6755-6761

    • DOI

      10.1002/chem.201705668

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 増大特集 細胞多様性解明に資する光技術─見て,動かす Ⅱ.見えなかったものを視る 蛍光blinking制御による生体分子のダイナミクス観測─KACB法2017

    • 著者名/発表者名
      川井 清彦、丸山 厚
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 68 号: 5 ページ: 430-431

    • DOI

      10.11477/mf.2425200679

    • ISSN
      0370-9531, 1883-5503
    • 年月日
      2017-10-15
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Single-Molecule Monitoring of the Structural Switching Dynamics of Nucleic Acids through Controlling Fluorescence Blinking2017

    • 著者名/発表者名
      Kawai Kiyohiko、Miyata Takafumi、Shimada Naohiko、Ito Syoji、Miyasaka Hiroshi、Maruyama Atsushi
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 56 号: 48 ページ: 15329-15333

    • DOI

      10.1002/anie.201708705

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 蛍光blinking制御による核酸構造分析 ~核酸を1分子レベルで調べる~2017

    • 著者名/発表者名
      川井 清彦
    • 雑誌名

      日本核酸化学会誌

      巻: 1 ページ: 3-7

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 蛍光のblinkingを操り核酸構造を調べる2016

    • 著者名/発表者名
      川井 清彦
    • 雑誌名

      光化学

      巻: 32 ページ: 543-547

    • NAID

      40020839247

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] BODIPY-labeled Fluorescent Aptamer Sensors for Turn-on Sensing of Interferon-gamma and Adenine Compounds on Cells2016

    • 著者名/発表者名
      A. Tsuchiya, S. Hashim, S. Ise, T. Furuhata, K. Kawai, R. Wakabayashi, M. Goto, N. Kamiya, S. Sando
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 32 号: 5 ページ: 543-547

    • DOI

      10.2116/analsci.32.543

    • NAID

      130005150951

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 蛍光のblinking観測による核酸構造の1分子分析2018

    • 著者名/発表者名
      川井 清彦
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 核酸を利用した蛍光blinkingの理解・制御と1分子分析への応用2017

    • 著者名/発表者名
      川井 清彦
    • 学会等名
      関西大学先端科学技術推進機構研究部門別発表会 (第54回)
    • 発表場所
      吹田、大阪
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 1分子の核酸からその構造を調べる2017

    • 著者名/発表者名
      川井 清彦
    • 学会等名
      ケミカルバイオロジーMini-symposium at KIT
    • 発表場所
      京都、京都
    • 年月日
      2017-01-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA STRUCTURAL CHANGES MONITORED BY CONTROLLING THE FLUORESCENCE BLINKING2017

    • 著者名/発表者名
      川井 清彦、丸山 厚、真嶋 哲朗
    • 学会等名
      The 15th Conference on Methods and Applications in Fluorescence
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蛍光のblinkingを自在に操る分子技術の創出2016

    • 著者名/発表者名
      川井 清彦
    • 学会等名
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • 発表場所
      船堀、千葉
    • 年月日
      2016-11-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Conformational Changes of DNA Monitored by Controlling the Fluorescence Blinking2016

    • 著者名/発表者名
      Kiyohiko Kawai, Atsushi Maruyama, Tetsuro Majima
    • 学会等名
      ISANC2016 The 43rd International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • 発表場所
      熊本、熊本
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蛍光blinkingを利用した核酸構造転移の1分子レベル観測2016

    • 著者名/発表者名
      川井 清彦, 丸山 厚, 真嶋 哲朗
    • 学会等名
      第10回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      金沢、石川
    • 年月日
      2016-09-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 酸化・還元反応に基づく蛍光 blinking を利用したDNA 局所構造の観測2016

    • 著者名/発表者名
      川井 清彦, 東口 顕士, 丸山 厚, 真嶋 哲朗
    • 学会等名
      2016光化学討論会
    • 発表場所
      東京、東京
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 生体分子上で起こる反応の速度を1分子レベルで測る2016

    • 著者名/発表者名
      川井 清彦, 真嶋 哲朗, 丸山 厚
    • 学会等名
      第19回生命化学研究会
    • 発表場所
      下関、山口
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光ブリンキング制御による核酸構造・相互作用の速度論的リードアウト2016

    • 著者名/発表者名
      川井 清彦, 丸山 厚, 真嶋 哲朗
    • 学会等名
      第 26 回バイオ・高分子シンポジウム
    • 発表場所
      東京、東京
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] DNA Conformational Changes Monitored by Controlling the Fluorescence Blinking2016

    • 著者名/発表者名
      Kiyohiko Kawai, Atsushi Maruyama, Tetsuro Majima
    • 学会等名
      XXII International Round Table on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 核酸の反応・動きを 1 分子レベルで調べる2016

    • 著者名/発表者名
      川井 清彦
    • 学会等名
      生体分子工学部門主催 PROS セミナー
    • 発表場所
      松山、愛媛
    • 年月日
      2016-06-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 現象を調べ、わかったことを積極的に活用することを目指しています!

    • URL

      http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/mec/kawairesearch.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Investigation of biological dynamic phenomena

    • URL

      http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/mec/kawairesearch-e.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi