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

• 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

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。

The high-order structure of DNA and RNA in cells is important for biological services and diseases. The regulation of DNA and RNA high-order structures in cells, understanding of biological functions of high-order structures and development of disease treatment agents The most powerful method of structural biology (X-ray crystallographic analysis) is applicable to the cell, the current situation, and the direct analysis of high-order structures in the cell. The background of this problem is that we have to solve the problem of In-Cell 19F-NMR in order to solve it. Application for research project: 19F-NMR technology for the creation, introduction and analysis of DNA and RNA sequences in cells The interaction between high-order structures and masses is explained. This method is an important biological tool for understanding DNA and RNA In cells. In 2022, In-Cell 19F-NMR was used to analyze the structure of DNA and RNA in cells, and Z-type DNA and RNA were used to analyze the structure of DNA and RNA. 3 papers, 2 books and 3 international papers on the study of four-fold locking structure in cells

项目成果

In Cell 19F NMR for G-quadruplex. In: Sugimoto, N. (eds) Handbook of Chemical Biology of Nucleic Acids.

在 Cell 19F NMR 中检测 G-四链体。

• 发表时间: 2023
• 作者: 篠崎一世;藤本健造;Yan Xu
• 通讯作者: Yan Xu

RNA二重鎖から形成される新規RNA G-quadruplex：COVID-19 mRNAの二量体化への影響

由 RNA 双链体形成的新型 RNA G-四链体：对 COVID-19 mRNA 二聚化的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 徐岩;宋藝;王詩宇
• 通讯作者: 王詩宇

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。

• 发表时间: 2023
• 作者: Takuma Owaki ;Shingo Kasamatsu ;Hideshi Ihara;Hong-Liang Bao and Yan Xu
• 通讯作者: Hong-Liang Bao and Yan Xu

ADAR1 masks the cancer immunotherapeutic potential of ZBP1-driven necroptosis

ADAR1 掩盖了 ZBP1 驱动的坏死性凋亡的癌症免疫治疗潜力

• 发表时间: 2022
• 期刊: Nature
• 影响因子: 64.8
• 作者: Ting Zhang;Chaoran Yin;Aleksandr Fedorov;Liangjun Qiao;Hongliang Bao;Nazar Beknazarov;Shiyu Wang;Avishekh Gautam;Suraj Peri;Vasily Studitsky;Carl Walkley;Yan Xu;Maria Poptsova;Alan Herbert;Riley Williams;Jeremy Crawford;Amer Beg;Paul Thom
• 通讯作者: Paul Thom

Dimerization of COVID-19 mRNA formed by an unusual topological RNA G-quadruplex

由不寻常的拓扑 RNA G 四链体形成的 COVID-19 mRNA 二聚化

• 发表时间: 2021
• 作者: Yi Song;Shiyu Wang;Yan Xu
• 通讯作者: Yan Xu