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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Understanding Cellular Function with Short RNAs and Small Molecules

Research Project

Project/Area Number 20H02859
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

佐藤 慎一  京都大学, 化学研究所, 准教授 (70534478)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 萩原 正規  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (40403000)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords機能性RNA / 核酸 / 小分子化合物 / ケミカルバイオロジー
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,採択者が開発した「機能性RNAと小分子化合物」を研究ツールとして利用し,タンパク質の機能発現機構の解析を目指した.具体的には次の2つの研究課題を提案した.
課題①:小分子化合物とRNAツールによる内在性タンパク質の生細胞内動態解析法の創出
課題②:小分子化合物によるRNA G-quadruplexの網羅的探索とビッグデータ基盤構築
【課題①】内在性タンパク質の生細胞内動態解析法の創出;課題①の研究内容は,20塩基からなるランダム配列をアーム部位に配置したRNAライブラリーからin vitro selectionで選出したタンパク質標的アプタマーを利用して,生細胞内の内在性タンパク質の動態観察を目指したものである.課題①は,目標を達成することができ,国際的科学論文へ報告した (Nucleic Acids Research, 49(22), e132, 2022 IF=16.971).
【課題②】 RNA G-quadruplexの網羅的探索とビッグデータ基盤構築;採択者が開発したRGB-1を利用することにより新たに発見したRNA G-quadraplex構造を解析した結果について,国際的科学論文へ報告した(Nucleic Acids Research, 50(14), 8143-8153, 2022 IF=19.160).またRNA G-quadruplexの網羅的探索のためのビッグデータ取得のため,RNA seq.とプロテオーム解析を行った.最終年度には,2つのビッグデータを組み合わせた再解析を行い, mRNA上に存在し,タンパク質翻訳に影響を与えるRNA G-quadruplexを網羅的に見出した.現在,二つのビッグデータから導き出されたRNA G-quadruplexの機能を解析することで,本方法の有効性を示した結果について,国際的科学論文に投稿準備中である.

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Chemoproteomic Identification of Blue-Light-Damaged Proteins2022

    • Author(s)
      Toh Kohei、Nishio Kosuke、Nakagawa Reiko、Egoshi Syusuke、Abo Masahiro、Perron Amelie、Sato Shin-ichi、Okumura Naoki、Koizumi Noriko、Dodo Kosuke、Sodeoka Mikiko、Uesugi Motonari
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 144 Pages: 20171~20176

    • DOI

      10.1021/jacs.2c07180

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Small molecule-based detection of non-canonical RNA G-quadruplex structures that modulate protein translation2022

    • Author(s)
      Katsuda Yousuke、Sato Shin-ichi、Inoue Maimi、Tsugawa Hisashi、Kamura Takuto、Kida Tomoki、Matsumoto Rio、Asamitsu Sefan、Shioda Norifumi、Shiroto Shuhei、Oosawatsu Yoshiki、Yatsuzuka Kenji、Kitamura Yusuke、Hagihara Masaki、Ihara Toshihiro、Uesugi Motonari
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 50 Pages: 8143~8153

    • DOI

      10.1093/nar/gkac580

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Glucose as a Protein-Condensing Cellular Solute2022

    • Author(s)
      Noda Naotaka、Jung Yejin、Ado Genyir、Mizuhata Yoshiyuki、Higuchi Masakazu、Ogawa Tetsuya、Ishidate Fumiyoshi、Sato Shin-ichi、Kurata Hiroki、Tokitoh Norihiro、Uesugi Motonari
    • Journal Title

      ACS Chemical Biology

      Volume: 17 Pages: 567~575

    • DOI

      10.1021/acschembio.1c00849

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discovery of Non-Cysteine-Targeting Covalent Inhibitors by Activity-Based Proteomic Screening with a Cysteine-Reactive Probe2022

    • Author(s)
      Jung Yejin、Noda Naotaka、Takaya Junichiro、Abo Masahiro、Toh Kohei、Tajiri Ken、Cui Changyi、Zhou Lu、Sato Shin-ichi、Uesugi Motonari
    • Journal Title

      ACS Chemical Biology

      Volume: 17 Pages: 340~347

    • DOI

      10.1021/acschembio.1c00824

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discovery of a phase-separating small molecule that selectively sequesters tubulin in cells2022

    • Author(s)
      Ado Genyir、Noda Naotaka、Vu Hue T.、Perron Amelie、Mahapatra Amarjyoti D.、Arista Karla Pineda、Yoshimura Hideaki、Packwood Daniel M.、Ishidate Fumiyoshi、Sato Shin-ichi、Ozawa Takeaki、Uesugi Motonari
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 13 Pages: 5760~5766

    • DOI

      10.1039/D1SC07151C

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 次世代型核酸医薬を志向したRNA hacking技術による遺伝子発現制御法の開発2023

    • Author(s)
      嘉村 匠人、勝田 陽介、中村 太志、辻田 賢一、北村 裕介、萩原 正規、佐藤 慎一、井原 敏博
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会
  • [Presentation] RNA hacking技術に基づいた人工核酸型Staple核酸によるin vivo遺伝子発現抑制2023

    • Author(s)
      木田 朋輝、勝田 陽介、嘉村 匠人、北村 裕介、萩原 正規、佐藤 慎一、井原 敏博
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会
  • [Presentation] 生細胞内でRNA機能を操作して生命現象を理解する2022

    • Author(s)
      佐藤慎一
    • Organizer
      生物応用化学科セミナー
    • Invited
  • [Presentation] RNA高次構造変化に伴う新規核酸医薬技術の開発2022

    • Author(s)
      勝田陽介, 嘉村匠人, 木田朋輝, 北村裕介, 佐藤慎一, 萩原正規, 井原敏博
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第16回年会
  • [Presentation] 新規パーキンソン病治療薬開発に向けたStaple核酸による遺伝子発現制御2022

    • Author(s)
      五木結愛, 勝田陽介, 北村裕介,萩原正規, 佐藤慎一, 井原敏博
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第16回年会
  • [Presentation] 次世代型核酸医薬開発を指向した人工核酸型Stapleの遺伝子発現制御2022

    • Author(s)
      木田朋輝, 勝田陽介, 北村裕介, 萩原正規, 佐藤慎一, 井原敏博
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会
  • [Presentation] Staple核酸によるmRNA高次構造の形成誘導戦略に基づく遺伝子発現制御法の開発2022

    • Author(s)
      嘉村匠人, 勝田陽介, 中村太志, 辻田賢一, 北村裕介, 萩原正規, 佐藤慎一, 井原敏博
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会

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Published: 2023-12-25  

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