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2023 年度 研究成果報告書

DNAオリガミを用いたエピジェネティック遺伝子発現の1分子可視化

研究課題

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研究課題/領域番号 21H02057
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分37010:生体関連化学
研究機関関西大学

研究代表者

遠藤 政幸  関西大学, 研究推進部, 特別任命教授 (70335389)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードDNAオリガミ / 遺伝子発現 / エピジェネティクス / 高速原子間力顕微鏡 / 1分子観察 / ヌクレオソーム / 細胞内遺伝子発現制御
研究成果の概要

本研究では、遺伝子発現の制御に連動する配列化されたヌクレオソーム間の相互作用と高次構造について、これらをDNAオリガミ構造体に集積し、DNAオリガミの持つ空間を使って、高速原子間力顕微鏡(高速AFM)により動的な状態で一分子の解像度で可視化する技術を開発した。また、ヌクレオソームの安定化を指向したDNA鎖間の任意の配列に結合するDNA結合分子を開発した。一方、外部刺激による細胞内での遺伝子発現の変化について、光に応答して収縮するDNAナノ構造体を開発し、細胞外マトリックスとして力学的な刺激によって細胞形態の変化の可逆的な操作と遺伝子群の発現の操作に成功した。

自由記述の分野

生体関連化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、配列化されたヌクレオソーム多量体の相互作用と高次構造、及びヒストンのエピジェネティック修飾による相互作用の変化をDNAオリガミ構造体と高速原子間力顕微鏡で可視化する方法を開発した。この方法は分子レベルの解像度での遺伝子発現機構の解明に貢献できる。また、細胞の形態変化と遺伝子発現の制御を行う刺激応答性のDNA構造体の開発に成功した。これらの開発した手法は分子レベルでのエピジェネティックな遺伝子発現の制御機構や細胞制御への応用に知見を与える技術となる。

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公開日: 2025-01-30  

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