Analysis and regulation of non-canonical nucleic acids under intracellular conditions

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本研究では、非標準核酸構造の安定性と立体構造を細胞内環境で解析し、非標準核酸構造による遺伝子発現制御機構を分子レベルで解明することを目的としている。令和4年度は細胞・個体レベルでの非標準核酸構造の形成による遺伝子発現制御機構を中心に研究を行った。その結果、本研究課題の主要な海外コラボレーターの一人である中国南京農業大学のXiaorong Fan教授と共同で、気候変動による外気温の上昇に伴いイネの収穫量を変動させる遺伝子を特定し、さらにこの遺伝子を制御する新規の小さなRNA（small RNA）を発見した（Sci. Adv., 8, eadc9785 (2022)）。さらに、海外との共同研究成果として、非標準核酸構造を形成するRNAを用いた細胞内イメージング技術の開発を行った(Anal. Chem., 95, 976-985 (2022))。また、非標準核酸構造の一種であるグアニン四重鎖構造の水和に関する論文を発表した（Anal. Chem., 94, 7400-7407 (2022))。当該論文は、研究分担者の若手研究者(松本)が筆頭著者となり論文発表し、雑誌の表紙（Supplemental Cover）に採択されるなど、特筆すべき成果である。一方で、新型コロナウイルス感染症の規制が緩和されたこともあり、海外渡航を伴う研究計画を再開し、研究代表者の杉本が8th International Meeting on Quadruplex Nucleic Acidsで招待講演を行った。当会議では、本研究課題の主要な海外コラボレーターの一人であるチェコMasaryk大学のLukas Trantirek博士も参加しお互いの成果を発表すると共に、共同研究に関する打ち合わせを行った。以上のように本事業に関する研究はおおむね順調に進展している。しかし、令和2年度から続く新型コロナウイルス感染症の影響により、非標準核酸構造の細胞内計測に関する計画の一部が令和4年度では未達成である。そのため、令和4年度で終了予定であった本事業をさらに1年延期し、令和5年度も国際共同研究を実施する。