小分子を用いたG-quadruplex領域のゲノムワイド検出法の開発

利用小分子开发G-四链体区域的全基因组检测方法

基本信息

批准号：
21K05114
负责人：
藤井聡
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

グアニンリッチなDNAは、1本鎖の同鎖内もしくは2本や4本の異鎖間でG-quadruplex（G4）と呼ばれる4重鎖構造を形成する。G4はヒトゲノム内ではテロメア部分に多く存在していることが知られているが、近年プロモーターや5'-UTR、スプライシングサイトなど様々な遺伝子調節領域においてもG4が形成され遺伝子調節に関わっていると言われている。しかし、生体中での詳細なメカニズムはほとんど解明されていない。また近年ゲノム及びトランスクリトームの研究は次世代シークエンサの登場により急速に発展している。そのような次世代シークエンス技術と核酸構造を検出する小分子という分析化学技術を組み合わせて、生体中におけるG4の形成領域をゲノムワイドに検出する手法を開発することを目的としている。令和4年度には、以下の研究を遂行した。1)G4認識試薬の改良。より効率的にG4をプルダウンできるように、cNDIとBiotinを繋ぐリンカーとしてポリエチレングリコール (PEG)を導入したcNDI-PEG-Biotinを新規合成した。2)合成した cNDI-PEG-Biotinと4本鎖DNA(c-myc, TA-core)及び2本鎖DNA(ds oligo)との相互作用解析を熱力学測定により行った。それによりcNDI-PEG-Biotinが4本鎖DNAに特異的に結合し構造を安定化することが示された。3) in vitro系において磁気ビーズを利用したプルダウンアッセイによりcNDI-PEG-Biotin のDNAキャプチャー能評価を行い、4本鎖構造であるc-mycを特異的にキャプチャーすることが示された。

富含鸟嘌呤的 DNA 在单链内或两条或四条不同链之间形成称为 G 四链体 (G4) 的四链结构。已知G4大量存在于人类基因组的端粒区域，但近年来，G4也形成于启动子、5'-UTR、剪接位点等多种基因调控区域，并已被证明据说参与基因调控。然而，体内的详细机制仍然很大程度上未知。近年来，随着下一代测序仪的出现，基因组和转录组的研究取得了迅速进展。我们的目标是通过将下一代测序技术与使用小分子检测核酸结构的分析化学技术相结合，开发一种用于检测活体生物体中G4形成区域的全基因组方法。 2020财年，我们进行了以下研究。 1）G4识别试剂的改进。为了更有效地拉低G4，我们新合成了cNDI-PEG-Biotin，其中包含聚乙二醇（PEG）作为cNDI和生物素之间的连接物。 2)通过热力学测量分析了合成的cNDI-PEG-生物素与四链DNA(c-myc，TA-core)和双链DNA(dsoligo)之间的相互作用。这表明 cNDI-PEG-Biotin 特异性结合四链 DNA 并稳定其结构。 3) 在体外系统中使用磁珠进行pull-down实验评估cNDI-PEG-Biotin的DNA捕获能力，结果表明cNDI-PEG-Biotin特异性捕获具有四链结构的c-myc 。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

新規G-quadruplex選択的結合薬による抗がん作用に関する遺伝子発現量解析

新型G-四联体选择性结合药物抗癌作用的基因表达水平分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
藤井聡;Zou Tingting;福田晃;佐藤しのぶ;竹内弘;竹中繁織
通讯作者：
竹中繁織

Naphthalene Diimides Carrying Two β-Cyclodextrins Prefer Telomere RNA G-Quadruplex Recognition

携带两个 β-环糊精的萘二酰亚胺更喜欢端粒 RNA G-四链体识别

DOI：
10.3390/molecules27134053
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
4.6
作者：
Zou Tingting;Sato Yuka;Kaneyoshi Shuma;Mano Kota;Yasukawa Rui;Nakano Yoshifumi;Fujii Satoshi;Sato Shinobu;Takenaka Shigeori
通讯作者：
Takenaka Shigeori

Cyclic ferrocenylnaphthalene diimides as a probe for electrochemical telomerase assay

环状二茂铁基萘二酰亚胺作为电化学端粒酶测定的探针

DOI：
10.1016/j.jinorgbio.2022.111746
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
3.9
作者：
Kaneyoshi Shuma;Eguchi Nao;Fujimoto Kazuhisa;Fujii Satoshi;Sato Shinobu;Takenaka Shigeori
通讯作者：
Takenaka Shigeori

Cyclic ferrocenylnaphthalene diimides as a probe for electrochemical telomerase assay

环状二茂铁基萘二酰亚胺作为电化学端粒酶测定的探针

DOI：
10.1016/j.jinorgbio.2022.111746
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
3.9
作者：
Kaneyoshi Shuma;Eguchi Nao;Fujimoto Kazuhisa;Fujii Satoshi;Sato Shinobu;Takenaka Shigeori
通讯作者：
Takenaka Shigeori

新規G-quadruplex選択的結合薬による抗がん作用に関する遺伝子発現量解析

新型G-四联体选择性结合药物抗癌作用的基因表达水平分析