細胞内RNA四重鎖を標的とする構造プローブ法の開発

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K05314
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 石塚 匠 宮崎大学, 医学部, 学部講師 (50700085)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: グアニン四重鎖構造 / RNA / セリウム

研究実績の概要

本研究は、RNAグアニン四重鎖構造(rG4)をヌクレオチドレベルの分解能で検出可能な技術を開発することを目指した。rG4にCe(IV)/EDTAを作用させることでrG4内のループ部位にあたる一本鎖RNAのみを切断可能であることが明らかとなった。切断活性が最大となる条件を決定し、Ce(IV)/EDTAの作用機序をNMRおよび反応速度の物理化学的データの取得による解析も行い、さらに四重鎖に特異的な切断かどうかを評価するためRNA配列中のrGを四重鎖形成能に乏しい7-デアザグアノシンに置換した合成オリゴを用いると、切断活性が著しく低下したことから、四重鎖形成に依存した切断であることも明らかとなった。こうして、rG4をヌクレオチドレベルの分解能で検出可能な技術の開発に成功した。開発したrG4を標的とする構造解析法の実用性および汎用性を評価するため、テロメアRNA配列や神経変性疾患におけるリピート配列、mRNAおよび5’UTRにおける配列で形成されるrG4構造に対して本手法を応用した。また、rG4選択性を検証するため、ヘアピン、バルジやインターナルループ構造を有するRNA配列においても検討した。その結果、形成される構造により切断効率が異なることが明らかとなり、rG4選択的に解析できることを実証した。さらに、Ce(IV)/EDTAよるrG4の部位特異的切断の切断機構を明らかにするため、質量分析法により切断断片を調査した。その結果、ホスホジエステル結合は、加水分解的に3’および5’側の両側で起こることが確認され、クリアカットなrG4を標的とする構造解析法であることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Protective role of estrogen through G-protein coupled receptor 30 in a colitis mouse model (2024)
  • 著者名/発表者名: Fidya, Narantsog Choijookhuu, Makoto Ikenoue, Koichi Yano, Yu Yamaguma, Shinichiro Shirouzu, Kengo Kai, Takumi Ishizuka, Yoshitaka Hishikawa
  • 雑誌名: Histochemistry and Cell Biology 巻: 161 ページ: 81-93
  • DOI: 10.1007/s00418-023-02235-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] The crucial role of SETDB1 in structural and functional transformation of epithelial cells during regeneration after intestinal ischemia reperfusion injury (2024)
  • 著者名/発表者名: Makoto Ikenoue, Narantsog Choijookhuu, Koichi Yano, Fidya, Nobuyasu Takahashi, Takumi Ishizuka, Shinichiro Shirouzu, Yu Yamaguma, Kengo Kai, Kazuhiro Higuchi, Akira Sawaguchi, Atsushi Nanashima, Yoshitaka Hishikawa
  • 雑誌名: Histochemistry and Cell Biology 巻: 161 ページ: 325-336
  • DOI: 10.1007/s00418-023-02263-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] HMGB2 Promotes De Novo Lipogenesis to Accelerate Hepatocyte Proliferation During Liver Regeneration (2024)
  • 著者名/発表者名: Narantsog Choijookhuu, Koichi Yano, Baljinnyam Lkham-Erdene, Shinichiro Shirouzu, Toshiki Kubota, Fidya, Takumi Ishizuka, Kengo Kai, Etsuo Chosa, Yoshitaka Hishikawa
  • 雑誌名: Journal of Histochemistry & Cytochemistry 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1369/00221554241241569
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 蛍光共鳴エネルギー移動（FRET）現象を利用した高感度in situ hybridization (2023)
  • 著者名/発表者名: 石塚 匠, Narantsog Choijookhuu, 柴田 恭明, 小路 武彦, 菱川 善隆
  • 雑誌名: 顕微鏡 巻: 58 ページ: 117-122
  • DOI: 10.11410/kenbikyo.58.3_117
  • 査読あり
• [学会発表] 肝再生過程におけるDNA四重鎖構造の肝細胞周期への関与 (2024)
  • 著者名/発表者名: 石塚 匠, Narantsog Choijookhuu, 白水 慎一郎, Fidya, 甲斐 健吾, 菱川 善隆
  • 学会等名: 第129回 日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] マウス肝再生過程におけるグアニン四重鎖構造の発現動態研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: 石塚 匠, Narantsog Choijookhuu, 白水 慎一郎, Fidya, 甲斐 健吾, 菱川 善隆
  • 学会等名: 第64回日本組織細胞化学会総会・学術集会
• [学会発表] 肝再生過程におけるグアニン四重鎖構造の肝細胞増殖への関与 (2023)
  • 著者名/発表者名: 石塚 匠, Narantsog Choijookhuu, 白水 慎一郎, Fidya, 甲斐 健吾, 菱川 善隆
  • 学会等名: 日本解剖学会 第79回 九州支部学術集会
• [学会発表] マウス肝再生過程におけるDNA四重鎖構造の肝細胞周期への関与 (2023)
  • 著者名/発表者名: 石塚 匠, Narantsog Choijookhuu, 白水 慎一郎, Fidya, 甲斐 健吾, 菱川 善隆
  • 学会等名: 第65回日本顕微鏡学会九州支部総会・学術講演会
• [図書] 組織細胞化学：In situ hybridization法 (2023)
  • 著者名/発表者名: 菱川 善隆, Narantsog Choijookhuu, 石塚 匠, 柴田 恭明, 小路 武彦
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: 中西印刷
• [備考] 宮崎大学研究者データベース
  • URL: https://srhumdb.miyazaki-u.ac.jp/html/100001556_ja.html
• [備考] Researchmap
  • URL: https://researchmap.jp/takumiishizuka