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2007 年度 実績報告書

疾病の治療への応用が期待される機能性RNAの構造-機能相関

研究課題

研究課題/領域番号 18370046
研究機関横浜市立大学

研究代表者

片平 正人  横浜市立大学, 国際総合科学研究科, 教授 (70211844)

キーワード多剤耐性 / 抗癌剤 / アプタマー / Rev / 4'チオDNA / Vault
研究概要

多剤耐性に関与しているVault粒子のRNA成分(Vault RNA)が、抗癌剤であるミトキサントロンと結合する事を我々は見出した。Vaultが他の抗癌剤とも結合するのかを、NMRを用いたケミカルシフトパータベーション法によって調べた。その結果いくつかの抗癌剤との結合が確認された。またパータベーションのパターンと以前我々が行なった生化学的実験の結果とあわせて考える事で、Vault RNAのどの部位が結合に関与しているのかも同定する事ができた。この部位に相補的なオリゴ核酸を加えてこの部位をブロックする事で、抗癌剤の結合を阻害でき、多剤耐性の克服に向けた突破口となる可能性がある。
HIVのRevタンパク質とその結合RNAであるRREの複合体を試験管内で分子進化させる事で、ATPをRev依存的に捕捉するアプタマーが共同研究者の京大・森井等によって作成された。RNAとタンパク質の複合体からなるこのアプタマーの動作原理を解明すべく、NMR法による解析を行なった。Revの添加に伴ってRNA中に新たな水素結合が形成される事が確認された。これによりRNA全体の立体構造も安定化される事も分かった。ここにATPを添加するとさらに新たな水素結合が形成される事が分かった。これはATPの捕捉に関与するループにおける構造形成に由来するものと、ATPとの直接的な相互作用に由来するものの両方によると考えられた。現在RNA-Rev-ATP複合体の原子レベルでの構造決定を進行させている。
ヌクレエースに対する耐性を示す4'チオDNAの立体構造をNMR法によって決定した。通常のDNAが形成するB型ではなく、本来はRNAが形成するA型構造を4'チオDNAは形成する事が分かった。そしてこの構造に基づいてヌクレエース耐性を説明する事ができた。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Unexpected A-form formation of 4'-thioDNA in solution, revealed by NMR, and the implications as to the mechanism of nuclease-resistance2008

    • 著者名/発表者名
      Matsugami, A., Ohyama, T., Inada, M., Inoue, N., Minakawa, N., Matsuda, A., Katahira, M.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res. 36

      ページ: 1805-1812

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of human telomeric DNA under physiological ionic conditions stabilized by proper incorporation of 8-bromoguanosines, as determined by NMR2007

    • 著者名/発表者名
      Matsugami, M., Xu, Y., Noguchi, Y., Sugiyama, H. and Katahira, M.
    • 雑誌名

      FEBS J. 274

      ページ: 3545-3556

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural analysis of the fundamental polymer of the sheath constructed by Sphaerotilus natans2007

    • 著者名/発表者名
      Takeda, M., Miyanoiri, Y., Nogami, T., Oda, K., Saito, T., Kato, K., Koizumi, J. I., Katahira, M.
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem. 71

      ページ: 2992-2998

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interactions with RNA/DNA of proteins involved in the regulation of transcription, translation and telomere elongation2007

    • 著者名/発表者名
      Ohyama, T., Furukawa, A., Miyoshi, T., Takada, Y., Ohgara, S., Hiratsuka, K., Imai, T., Okano, H., Nakagama, H., Nagata, T. and Katahira, M.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Symp. Ser. 51

      ページ: 77-78

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of 4'-thioDNA which exhibits endonuclease resistance2007

    • 著者名/発表者名
      Matsugami A., Ohyama, T., Inada, M., Inoue, N., Minakawa, N., Matsuda, A. and Katahira, M.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Symp. Ser. 51

      ページ: 141-142

    • 査読あり
  • [学会発表] 多剤耐性に関与するVault粒子のRNA成分と薬剤の相互作用の解析2007

    • 著者名/発表者名
      真嶋司
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-11
  • [図書] 生物物理学ハンドブック(分担)2007

    • 著者名/発表者名
      片平正人
    • 総ページ数
      109-112
    • 出版者
      朝倉書店
  • [図書] 生命科学のための機器分析実験ハンドブック(分担)2007

    • 著者名/発表者名
      大山貴子、松上明正、片平正人
    • 総ページ数
      24-26
    • 出版者
      羊土社

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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