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2021 年度 実施状況報告書

細胞内のグアニン四重鎖を可視化するLight-up型蛍光リガンドの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K05267
研究機関千葉大学

研究代表者

飯田 圭介  千葉大学, 大学院理学研究院, 助教 (70719773)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードグアニン四重鎖 / G4 / G4リガンド
研究実績の概要

近年、細胞内の分子環境に応じて、グアニン四重鎖 (G4) と呼ばれる核酸の高次構造が形成されることが明らかとなっている。G4は、複製、転写、翻訳、さらにはmicro RNAやlong non-coding RNAの機能制御にも寄与することが報告されている。G4の新規機能の理解、制御に役立つのがG4に結合・安定化することが出来る化合物、G4リガンドであり、本研究ではこれらを扱う研究に取り組む。これまでに、G4を特異的に安定化、蛍光検出出来るLight up型蛍光G4リガンドを開発しており、これを用いて細胞内でストレス顆粒中のG4の可視化を達成している。
そこで本研究では、当該G4リガンドをさらなる化学ツールとして活用するため、当該化合物をビオチン化した化合物を合成した。本化合物 (bio-py) を用いることで、G4 と非 G4 の混合物の中からG4のみを取り出す事が可能なPull-down法を行う事ができる。まず、合成したbio-pyがG4に対する結合性を維持しているかを検証すべく、FRET融解実験を行ったところBio-pyのG4安定化能は未修飾のリガンドと比較するとわずかに低下するものの、G4への結合性は十分に保たれており、G4リガンドとしての活性を維持していることがわかった。現在はtotal RNAからG4のみをPull-downを行い、RT-qPCRによってG4を選択的に回収されているかを検証中である。検証を行い次第、超音波破砕したproteinも含むlysateからのG4のpull-downについても検討していく。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまでの研究をもとに、ビオチン化したG4リガンドを合成できたため。

今後の研究の推進方策

total RNAならびに超音波破砕したproteinも含むlysateからのG4のpull-downを検討していく。

次年度使用額が生じた理由

合成がメインとなり、抗体等の生化学用試薬の使用が多くなかった。そのため、次年度以降必要となるこれら高額の試薬の使用を念頭に次年度に一部持ち越すこととした。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Destabilization of DNA and RNA G-quadruplex structures formed by GGA repeat due to N6-methyladenine modification2022

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Yuka、Ookuro Yurino、Iida Keisuke、Nagasawa Kazuo、Yoshida Wataru
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 597 ページ: 134~139

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.01.123

    • 査読あり
  • [学会発表] Structure-Activity Relationships of Cytotoxic Platinum(II)-Salphen Complexes as G-Quadruplex Ligands2021

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Suzuki, Takayoshi Arai, Keisuke Iida
    • 学会等名
      The 48th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry 2021
  • [学会発表] Visualization of Cellular G-quadruplexes using a Novel Fluorescent G-quadruplex Ligand2021

    • 著者名/発表者名
      Ayano Sasaki, Shunsuke Ishida, Takayoshi Arai, Keisuke Iida
    • 学会等名
      The 48th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry 2021

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公開日: 2022-12-28  

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