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2021 年度 実績報告書

遺伝子量補正を担う分子複合体の構造基盤を解明する多面的アプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 19H03169
研究機関東京薬科大学

研究代表者

三島 正規  東京薬科大学, 薬学部, 教授 (70346310)

研究分担者 坂本 泰一  千葉工業大学, 先進工学部, 教授 (40383369)
田岡 万悟  東京都立大学, 理学研究科, 准教授 (60271160)
藤原 俊伸  近畿大学, 薬学部, 教授 (80362804)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード遺伝子量補償 / SHARP / Xist / NMR
研究実績の概要

長鎖ノンコーディングRNAの一つであるXistは、染色体レベルでの転写を抑制する。このグローバルな転写抑制の分子レベルでの理解を目指し、XistとSHARPとの複合体の立体構造解析を行い、遺伝子量補償における鍵となる分子間相互作用の構造基盤の確立に取り組んでいる。構造解析の手法としては、多次元NMR、X線結晶構造解析を用いている。またリボプロテオミクス(免疫沈降と質量分析)による細胞内での結合部位の解析、他の因子との関連の解析も行う。
今年度、多次元NMR法によってNMR解析のための安定同位体標識タンパク質、安定同位体標識RNAの調製を行った。RRM23部分に関しては、良好なNMRスペクトルが得られており、NMR信号の帰属を完了しているので、種々の化学合成したRNAを用いてSHARP/Xist複合体に対して、スピンラベル導入による常磁性緩和効果からの長距離情報から得られるドメイン配向情報によって立体構造解析を進めた。並行して、XistのタンデムA-repeatのNMR構造解析も進めた。タンデムリピートでは、RNA-repeat間のダイナミクスによりRNA由来の信号が消失する、あるいは信号の激しい重複を起こす等の困難さが想定されるたが、複合体の解析に先立ち、RNA側を同位体標識し、RNA単体でのスペクトルの解析をすすめた。今年度新たに作成した安定同位体標識Xist(RNA)のNMR解析からも、Xistの物性に関する有用な情報が得られ、この情報をもとに今後のRNAのデザインについて、二量体化を防ぐ方針の検討を行った。また、リボプロテオミクスにより最適な結合RNA配列の同定を並行して行うため、Xistに対する解析システムの構築を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Raman Spectroscopy of an Atypical C15-<i>E</i>,<i>syn</i> Bilin Chromophore in Cyanobacteriochrome RcaE2022

    • 著者名/発表者名
      Okuda Yuji、Miyoshi Risako、Kamo Takanari、Fujisawa Tomotsumi、Nagae Takayuki、Mishima Masaki、Eki Toshihiko、Hirose Yuu、Unno Masashi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 126 ページ: 813~821

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.1c09652

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis of the protochromic green/red photocycle of the chromatic acclimation sensor RcaE2021

    • 著者名/発表者名
      Nagae Takayuki、Unno Masashi、Koizumi Taiki、Miyanoiri Yohei、Fujisawa Tomotsumi、Masui Kento、Kamo Takanari、Wada Kei、Eki Toshihiko、Ito Yutaka、Hirose Yuu、Mishima Masaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 ページ: -

    • DOI

      10.1073/pnas.2024583118

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic approach for exploring structure and function of photoreceptor proteins2021

    • 著者名/発表者名
      Unno Masashi、Hirose Yuu、Mishima Masaki、Kikukawa Takashi、Fujisawa Tomotsumi、Iwata Tatsuya、Tamogami Jun
    • 雑誌名

      Biophysics and Physicobiology

      巻: 18 ページ: 127~130

    • DOI

      10.2142/biophysico.bppb-v18.014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Syntheses and structure of dinuclear metal complexes containing naphthyl-Ir bichromophore2021

    • 著者名/発表者名
      Ohyama Ryo、Mishima Masaki、Inagaki Akiko
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 50 ページ: 12716~12722

    • DOI

      10.1039/d1dt01853a

    • 査読あり
  • [学会発表] Analyses of protonation state of chromophore of the cyanobacterial photoreceptor protein2022

    • 著者名/発表者名
      飯塚 佑介、 永江 峰幸、青山 洋史、伊集院 良祐、伊藤 隆、広瀬 侑、三島 正規
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] 15N直接観測NMRによるシアノバクテリア光センサーのプロトン化状態の解析2022

    • 著者名/発表者名
      三島 正規、永江 峰幸、小泉 太貴、青山 洋史、伊集院 良祐、伊藤 隆、広瀬 侑
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] Analyses of the scalar couplings via bifurcated hydrogen bonds2021

    • 著者名/発表者名
      中島弘稀、小泉太貴、伊藤隆、海野昌喜、三島正規
    • 学会等名
      22nd International Society of Magnetic Resonance Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] NMR studies on the protonation state of cyanobacteriochrome2021

    • 著者名/発表者名
      三島正規
    • 学会等名
      22nd International Society of Magnetic Resonance Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] NMR studies of the protochromic green/red photocycle of the chromatic acclimation sensor RcaE2021

    • 著者名/発表者名
      三島正規
    • 学会等名
      NMRSJ2021
  • [図書] 現代を生きるための化学〔改訂版〕2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 健朗
    • 総ページ数
      244
    • 出版者
      放送大学教育振興会
    • ISBN
      978-4-595-32356-0

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公開日: 2022-12-28  

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