19F NMR分子技術の開発によるヒト細胞内DNA及びRNA高次構造の解明

通过19F NMR分子技术的发展阐明人体细胞中DNA和RNA的高阶结构

基本信息

批准号：
21H02081
负责人：
徐岩
金额：
$ 11.23万
依托单位：
University of Miyazaki
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02081/
关键词：
分子プローブ 19F-NMR DNA・RNA高次構造

项目摘要

ヒト細胞内のDNA及びRNA高次構造は重要な生物学的役割を果たし、いくつかの疾患と重要な関係があることが報告されている。ヒト細胞内のDNA及びRNA高次構造を調べることは、それら高次構造の生物学的機能の理解と疾患治療薬の開発に役立つ。しかし、現在、最も有力な構造生物学的手法（X線結晶構造解析法など）は、生きた細胞に適用できないために、現状では、細胞内での高次構造を直接解析する有効な手段は少ない。このような背景を踏まえて、我々は“フッ素科学”を応用することで、In-Cell 19F-NMRにより上述の問題点を一挙に解決する。申請研究計画では、フッ素を含む19F-NMRセンサーを創製し、DNA及びRNA配列に導入して、In-Cell 19F-NMRによりヒト細胞中におけるDNA及びRNA高次構造を解析する。またこれらの高次構造とタンパク質の相互作用を解明する。この方法により、細胞内のDNA及びRNA高次構造の重要な生物学的役割をIn Cellで解明するための研究基盤を構築する。2022年度はIn-Cell 19F-NMRを駆使して、細胞内テロメア四重鎖DNA及びRNA構造を解析し、Z型DNA及びRNAの検出を行なった。細胞内の四重鎖構造について、研究成果を3篇の論文および2編の図書として発表し、また国際学会で3件の発表を行なった。

据报道，人体细胞内的DNA和RNA构象发挥着重要的生物学作用，并与多种疾病有重要关系。检查人体细胞内 DNA 和 RNA 的高阶结构有助于了解这些高阶结构的生物学功能并开发治疗疾病的药物。然而，目前最强大的结构生物学方法（如X射线晶体学）无法应用于活细胞，因此目前还没有有效的手段来直接分析细胞内的高阶结构。基于这样的背景，我们应用“氟科学”，利用In-Cell 19F-NMR一次性解决了上述问题。在拟议的研究计划中，我们将创建一种含氟的 19F-NMR 传感器，将其引入 DNA 和 RNA 序列中，并利用 In-Cell 19F-NMR 分析人体细胞中 DNA 和 RNA 的高阶结构。我们还将阐明这些高级结构和蛋白质之间的相互作用。利用该方法，我们将建立一个研究平台来阐明细胞内DNA和RNA高阶结构的重要生物学作用。 2022年，我们利用In-Cell 19F-NMR分析细胞内端粒四链体DNA和RNA结构，并检测Z型DNA和RNA。关于细胞内四联体结构，他已在三篇论文和两本书中发表了他的研究成果，并在国际会议上做了三次报告。

项目成果

期刊论文数量（22）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Oligonucleotide Containing 8-Trifluoromethyl-2′-Deoxyguanosine as a Z-DNA Probe. In: Kim, K.K., Subramani, V.K. (eds) Z-DNA.

含有 8-三氟甲基-2-脱氧鸟苷的寡核苷酸作为 Z-DNA 探针：Kim, K.K., Subramani, V.K.（编辑）Z-DNA。

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hong;Yan Xu
通讯作者：
Yan Xu

Fox Chase Cancer Center(米国)

福克斯蔡斯癌症中心（美国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Phase Transitions in the Assembly of Trifluoromethylated G-quadruplex RNA by shorter CGG Trinucleotide Repeats

通过较短的 CGG 三核苷酸重复组装三氟甲基化 G-四链体 RNA 的相变

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shiyu Wang; Yan Xu
通讯作者：
Yan Xu

A Small Ligand That Selectively Binds to the G-quadruplex at the Human Vascular Endothelial Growth Factor Internal Ribosomal Entry Site and Represses the Translation

一种小配体，选择性地与人血管内皮生长因子内部核糖体进入位点的 G-四链体结合并抑制翻译

DOI：
10.3389/fchem.2021.781198
发表时间：
2021
期刊：
Frontiers in Chemistry
影响因子：
5.5
作者：
Hu XX;Wang SQ;Gan SQ;Liu L;Zhong MQ;Jia MH;Jiang F;Xu Y;Xiao CD;Shen XC
通讯作者：
Shen XC

ADAR1 masks the cancer immunotherapeutic promise of ZBP1-driven necroptosis

ADAR1 掩盖了 ZBP1 驱动的坏死性凋亡的癌症免疫治疗前景

DOI：
10.1038/s41586-022-04753-7
发表时间：
2022-06
期刊：
Nature
影响因子：
64.8
作者：
Ting Zhang;Chaoran Yin;Aleks;r Fedorov;r;Liangjun Qiao;Hong;N. Beknazarov;Shiyu Wang;A. Gautam;Riley M. Williams;J. Crawford;S. Peri;V. Studitsky;A. Beg;P. Thomas;Carl R Walkley;Yan Xu;M. Poptsova;A. Herbert;Siddharth Balach;ran;ran
通讯作者：
ran