遺伝子ネットワークを制御する分子の開発と細胞への応用

控制基因网络的分子的开发及其在细胞中的应用

基本信息

批准号：
21H04705
负责人：
杉山弘
金额：
$ 26.96万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究提案は、ヌクレオソームを中心とした遺伝子発現の機構をDNA塩基配列特異的なピロールーイミダゾールポリアミド分子や1分子レベルの可視化技術を駆使して、遺伝子発現機構やネットワークの解明することを目的とする。そのために、まずヌクレオソームの空間配置やミトコンドリアとの相互作用から生まれる遺伝子発現の動態の可視化と機構の解明を行い、遺伝子ネットワークを制御するための新たな分子の開発と細胞への応用を進めている。２０２１年度の主な研究成果を以下に挙げる。（１）ミトコンドリアの活性化するポリアミドを設計し、実際に抗体療法の作用を増強できることをマウスレベルで示した。（２）ミトコンドリアDNAの変異を修正するアルキル化ポリアミドを設計し、実際にミトコンドリアDNAの変異の修正が可能であることを示した。（３）DNA origamiを基盤とする単分子観測研究を進め、細胞内でのDNAナノ構造体の光制御法を開発した。さらに植物で重要な働きをする蛋白の結合を分子レベルで可視化した。一連の技術開発によって細胞内の遺伝子発現を解析評価する研究が進展している。また、(4) Runx結合配列を標的としたアルキル化ポリアミドによる抗がん作用を解析評価した。(5) GAA繰り返し配列を標的とする環状のポリアミドを合成し評価した。これらの解析結果は、遺伝子発現制御を目指す上で役立つと期待する。これらの研究成果によって、遺伝子発現機構の分子レベルでの解明、並びに、遺伝子ネットワークを制御する機能分子開発が順調に進んでいる。

这项研究的建议是通过使用DNA碱基序列特异性的多酰胺分子和一种 - 分子可视化技术来阐明基因表达机制和网络。因此，我们首先可视化基因表达的动力学和基因表达的机制，来自核小体的相互作用以及与线粒体的相互作用。 2021年的主要研究结果如下。（1）设计了线粒体激活的聚酰胺，表明在小鼠水平的小鼠水平上，它实际上可以增强抗体疗法的作用。（2）设计了烷基化聚酰胺以校正线粒体DNA突变，表明可以纠正线粒体DNA突变。（3）我们基于DNA折纸进行了一项单分子观察研究，并在细胞中开发了DNA纳米结构光控制方法。此外，在分子水平上可视化蛋白质的组合，在植物中很重要。一系列的技术发展正在进行研究和评估细胞基因的研究。另外，（4）通过RUNX结合序列靶向的烷基化聚酰胺的抗癌作用进行了分析和评估。（5）靶向重复阵列的GAA形的聚酰胺是合成和评估的。我们希望这些分析结果可用于瞄准基因表达控制。这些研究结果在基因表达机制的分子水平以及控制遗传网络的功能分子的发展上稳步阐明。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Targeted elimination of mutated mitochondrial DNA by a multi-functional conjugate capable of sequence-specific adenine alkylation

通过能够进行序列特异性腺嘌呤烷基化的多功能缀合物，靶向消除突变的线粒体 DNA

DOI：
10.1016/j.chembiol.2021.08.003
发表时间：
2022
期刊：
Cell Chemical Biology
影响因子：
8.6
作者：
Hidaka Takuya;Hashiya Kaori;Bando Toshikazu;Pandian Ganesh N.;Sugiyama Hiroshi
通讯作者：
Sugiyama Hiroshi

Photo-Controllable Phase Transition of Arylazopyrazole-Conjugated Oligonucleotides

DOI：
10.1021/acs.bioconjchem.1c00302
发表时间：
2021-09-09
期刊：
BIOCONJUGATE CHEMISTRY
影响因子：
4.7
作者：
Hidaka, Takuya;Wee, Wen Ann;Park, Soyoung
通讯作者：
Park, Soyoung

Targeted epigenetic induction of mitochondrial biogenesis enhances antitumor immunity in mouse model

DOI：
10.1016/j.chembiol.2021.08.001
发表时间：
2022-03-17
期刊：
CELL CHEMICAL BIOLOGY
影响因子：
8.6
作者：
Malinee，Madhu;Pandian，Ganesh Namasivayam;Sugiyama，Hiroshi
通讯作者：
Sugiyama，Hiroshi

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