Vol.

222020

甲 南 大 学 先 端 生命 工 学 研 究所

078-303-1147

Contents
はじめに
FIBER 伝説FIBER 研究最前線レポート

海外連携研究レポート
未来大学 in NanoBioNow
PICK UP FIBER
FIBER 余話

はじめに

甲南大学先端生命工学研究所（FrontierInstitute for Biomolecular Engineering
Research: 略称 FIBER）は生命分子工学分野において世界最高水準の研究・教育を実施する研究所として 2003 年に設立されました。本機関誌 NanoBioNow は、FIBERの 理 念、研 究、成 果をよりわかりやすく、
より面白く伝える作りになっています。

新型コロナウイルスのように、突如私たちの生活が感染症などに脅かされることが今後も起こり得ると思われます。私たち科学者はそのような脅威に対抗するためにも生命化学を日々研究していかなくてはなりません。甲南学園創立者の平生釟三郎先
生が「常ニ備ヘヨ」とおっしゃったように、
FIBER は化学の基礎と応用の両輪で研究を進め、社 会に役に立つサイエンスやエンジニアリングを展開して参ります。
本号担当編集四領域を束ねて「ひと」を科学することを目標に日々研究が行われています。

Scientist is optimistic.
01

2020

本号の案内人 Ｓ所長

FIBER では生命・健康・材料・環境の

FIBER 准教授 高橋俊太郎

FIBER 伝説

FIBER
伝説

はじめに

FIBERユニバース

甲南大学先端生命工学研究所（Frontier

FIBER 所長

Institute for Biomolecular Engineering
Research: 略称 FIBER）は生命分子工学分

杉本直己

今回の巻頭言は少し専門的な話をしよう。2020 年のノーベル化学賞は、genome editing

野において世界最高水準の研究・教育を実（ゲノム編集）の功績で、E. CharpentierとJ. A. Doudna 両博士が受賞した。彼女らが開施する研究所として 2003 年に設立されま発したクリスパー・キャスナイン（CRISPR/Cas9）の手法によって、標的遺伝子の改変がした。本機関誌 NanoBioNow は、FIBER

飛躍的に容易になり、遺伝子工学などの広範な生化学・医科学分野で活用されている。この 理 念、研 究、成 果をよりわかりやすく、の手法はタンパク質だけでなく、核酸（RNA や DNA）を適切に組み合わせる点が素晴らしい。

より面白く伝える作りになっています。

ただし、クリスパー・キャスナインでは標的部位ではない箇所も改変してしまうオフターゲッ
ト現象が発生しやすい。そこで、RNA や DNA の相互作用が予測できる、精度の良い指標が待望されていた。今年（2020 年）、我々の FIBER から、この指標に関する論文を発表する
設立以降、化学の基礎と応用の両輪で進めてきた FIBER の研究成果は、いよい
よ私たちの身近なくらしに役に立つ段階に入ってきました。甲 南 学 園 創 始 者 の 平 生
八 三 郎 先 生 が「人 間はおもしろいかありがたいかのいづれかでなければ寄つてくるものぢゃないよ」とおっしゃったように、
今 後 も「おもしろい」サイエンス・「ありがたい」エンジニアリングを展開していきますのでどうぞご期待ください。
本号担当編集四領域を束ねて「ひと」を科学することを目標に日々研究が行われています。

117,

14194‑14201（2020）。RNAとDNA の相互作用に関しては、

48,

12042 ‑12054（2020）。このの論文は表紙を飾った）。新型コロナウイルス（COVID‑19）の影響で、研究が遅延する環境下での明るいニュースであった。
さて、ゲノム編集において、機能性 RNA の役割が特に興味深い。この機能性 RNAを最初に発見したのは、T. Cech 博士である（彼が見出した機能性 RNAはリボザイム（ribozyme）と呼ばれている。このリボザイム発見の業績により、1989 年のノーベル化学賞受賞。
Doudna 博士の博士研究員時代の恩師である）。このリボザイム以降、数々の機能性 RNA が見出されて、RNAを重要視するRNA Worldという言葉が盛んに使われるようになった（生命の起源に関しても RNA World 説が唱えられている）。この RNA の研究分野で、世界的なオーソリティであった、I. Tinoco, Jr. 博士は、ある講演で「RNA World からRNA Universe へ」

FIBER 准教授 高橋俊太郎

本号の案内人 Ｓ所長

FIBER では生命・健康・材料・環境のことができた（DNAとDNA の相互作用に関しては、と語り、新しい概念と大いなる展望を我々に示された。振り返って、我々の FIBER の研究は世界的 に認められつつあるものの、さらに広範囲な ユニバース的 な研究を目指すことが肝要であろう。ウ
イズ・コロナの環境下で ユニバー
ス的研究の意義を考える日々が続いている。

Scientist is optimistic.
01

2020

2020

02

FIBER研究最前線レポート

FIBER
研究最前線
レポート

ゲノム編集や核酸医薬の技術開発を手助け

Dr. Dipanwita
Banerjee

生体内で遺伝子として用いられる核酸（DNA：デオキシリボ核酸、RNA：リボ核酸）の標準的な構造は、二重らせん構造です。核酸はアデニン、チミン（RNA はウラシル）、グアニン、シトシンの四種類の塩基を持つヌクレオチドからなる鎖状高分子で、アデニンとチミン（RNA はウラシル）、グ
アニンとシトシンがそれぞれワトソン-クリック型の塩基対を形成し、二重らせん構造を形成します。
DNAとRNA から成る二重らせん構造は、RNA/DNA ハイブリッドとよばれています。RNA/ DNA
ハイブリッドの構造安定性は、2020 年のノーベル化学賞として選定されたゲノム編集技術で注目されているCRISPR-Cas9 や核酸医薬として注目されているアンチセンスオリゴヌクレオチドの効率を決める重要な指標となります。そのため、これまでに標的遺伝子内におけるRNA/DNA ハイブリッドのFIBER 博士研究員
PhD
インド出身
研究テーマ：「RNA/DNA ハイブリッドの安定性予測」趣味：ダンス、読書、音楽鑑賞、旅行

安定性の予測する手法が開発されてきました。これまでの予測法では、二重らせん構造の安定性は塩基対の組み合わせとその直近の塩基対の影響によって決まるNearest-Neighbor モデルが広く受け入れられており、配列情報から安定性をある程度予測することができました。しかし、細胞内環境では DNA や RNA の安定性は大きく変化し、これまでの予測法では正確な RNA/DNA ハイブリッド
二重らせん構造の安定性を正確に予測することはできませんでした。
本研究において我々の研究グループは、細胞内に近い溶液環境で、RNA/DNA ハイブリッドの安定性を予測するNearest-Neighbor パラメータを新たに開発しました。開発したパラメータを用いて、２０２０年 のノー ベ ル化学賞 の 受賞
テーマであるCRISPR-Cas9 の標的遺伝子との RNA/DNA ハイブリッドの安定性を解析したところ、ゲノム編集で最大の効率を発揮する標的遺I have been associated with FIBER, Konan University since February, 2019. I joined FIBER as
senior researcher and then promoted to postdoctoral fellow from April, 2020. Currently, I am
involved in determining the prediction parameters for nucleic acid duplexes in various
crowding conditions to predict their stabilities in diﬀerent regions of a cell. I obtained my Ph.
D. from Jadavpur University in synthetic organic chemistry in 2017. I completed my master as

伝 子 の 配 列を、RNA/DNA ハイブ
リッドの安定性から予測できることが新しく示されました。ゲノム編集
技術は難治性疾患の治療法や新型
コロナウイルス感染症の検査分野での活用が始まっていることから、本well as bachelor degree from the same university in Chemistry in the year 2012 and 2010,

研究成果は、医療や診断分野におけrespectively. I was always interested about the unique culture and traditions of Japan and now

る技術開発に、非常に有用であるとI am very happy to be here. I have visited many beautiful places in several prefectures. Kobe is

考えられます。

also a vibrant city with friendly people, delicious foods and many nice places to visit. Above all,I am very glad to be associated with FIBER, an esteemed research institute with high repute.
最近の主な業績
D. Banerjee, H. Tateishi-Karimata, T. Ohyama, S. Ghosh, T. Endoh, S. Takahashi, and N. Sugimoto, Improved
nearest-neighbor parameters for the stability of RNA/DNA hybrids under a physiological condition,
Nucleic Acids Res., 48, 12042-12054 (2020).

03

2020

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FIBER研究最前線レポート

FIBER
研究最前線
レポート

ゲノム編集や核酸医薬の技術開発を手助け

Dr. Dipanwita
Banerjee

生体内で遺伝子として用いられる核酸（DNA：デオキシリボ核酸、RNA：リボ核酸）の標準的な構造は、二重らせん構造です。核酸はアデニン、チミン（RNA はウラシル）、グアニン、シトシンの四種類の塩基を持つヌクレオチドからなる鎖状高分子で、アデニンとチミン（RNA はウラシル）、グ
アニンとシトシンがそれぞれワトソン-クリック型の塩基対を形成し、二重らせん構造を形成します。
DNAとRNA から成る二重らせん構造は、RNA/DNA ハイブリッドとよばれています。RNA/ DNA
ハイブリッドの構造安定性は、2020 年のノーベル化学賞として選定されたゲノム編集技術で注目されているCRISPR-Cas9 や核酸医薬として注目されているアンチセンスオリゴヌクレオチドの効率を決める重要な指標となります。そのため、これまでに標的遺伝子内におけるRNA/DNA ハイブリッドのFIBER 博士研究員
PhD
インド出身
研究テーマ：「RNA/DNA ハイブリッドの安定性予測」趣味：ダンス、読書、音楽鑑賞、旅行

安定性の予測する手法が開発されてきました。これまでの予測法では、二重らせん構造の安定性は塩基対の組み合わせとその直近の塩基対の影響によって決まるNearest-Neighbor モデルが広く受け入れられており、配列情報から安定性をある程度予測することができました。しかし、細胞内環境では DNA や RNA の安定性は大きく変化し、これまでの予測法では正確な RNA/DNA ハイブリッド
二重らせん構造の安定性を正確に予測することはできませんでした。
本研究において我々の研究グループは、細胞内に近い溶液環境で、RNA/DNA ハイブリッドの安定性を予測するNearest-Neighbor パラメータを新たに開発しました。開発したパラメータを用いて、２０２０年 のノー ベ ル化学賞 の 受賞
テーマであるCRISPR-Cas9 の標的遺伝子との RNA/DNA ハイブリッドの安定性を解析したところ、ゲノム編集で最大の効率を発揮する標的遺I have been associated with FIBER, Konan University since February, 2019. I joined FIBER as
senior researcher and then promoted to postdoctoral fellow from April, 2020. Currently, I am
involved in determining the prediction parameters for nucleic acid duplexes in various
crowding conditions to predict their stabilities in diﬀerent regions of a cell. I obtained my Ph.
D. from Jadavpur University in synthetic organic chemistry in 2017. I completed my master as

伝 子 の 配 列を、RNA/DNA ハイブ
リッドの安定性から予測できることが新しく示されました。ゲノム編集
技術は難治性疾患の治療法や新型
コロナウイルス感染症の検査分野での活用が始まっていることから、本well as bachelor degree from the same university in Chemistry in the year 2012 and 2010,

研究成果は、医療や診断分野におけrespectively. I was always interested about the unique culture and traditions of Japan and now

る技術開発に、非常に有用であるとI am very happy to be here. I have visited many beautiful places in several prefectures. Kobe is

考えられます。

also a vibrant city with friendly people, delicious foods and many nice places to visit. Above all,I am very glad to be associated with FIBER, an esteemed research institute with high repute.
最近の主な業績
D. Banerjee, H. Tateishi-Karimata, T. Ohyama, S. Ghosh, T. Endoh, S. Takahashi, and N. Sugimoto, Improved
nearest-neighbor parameters for the stability of RNA/DNA hybrids under a physiological condition,
Nucleic Acids Res., 48, 12042-12054 (2020).

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FIBER 研究最前線レポート

FIBER研究最前線レポート
松本助教は、RNAのグアニ
ン四重らせん注目して、その安定性や役割の解明に関する研究を遂行しています。

米国化学会誌が発刊する誌の表紙（Supplementary Cover）
を飾りました。
Q 今回掲載されたのはどんな研究ですか？

Dr. Saki MatsumotoRNA（リボ核酸）は一本の紐状の分子で、四重らせんのような複雑な構造も形成します。RNA のグアニン四重らせん（G4）は、細胞内で翻訳など

RNA 四重らせん構造の細胞内での機能に迫る！
RNAは一本のひも状の分子

リボソーム→ STOP!

5′
3′

G

G

G

G

グアニンに富んだRNA領域は四重らせんを形成し、翻訳阻害など生体反応の制御を行う

G

G

5′

G
G
G

G

3′

G
G

ループの長さ細胞内のような混み合った環境下（分子クラウディング環境下）で、どのような配列（Gカルテットの枚数 x ループの長さ）のグアニン四重らせんが安定に存在しているのか︖

構造の熱安定性（-∆G°37 / kcal mol-1）

様々な配列のRNAを用意して、分子ク
ラウディング環境下でグアニン四重らせんの熱安定性を測定してみると...

分子クラウディング剤の濃度（wt%）

Gカルテットの枚数で、分子クラウディングへの応答が異なる︕

ヒト細胞内では...
lncRNApiRNArRNA
SRP RNA
precursor RNA
miRNA
tRNA
snRNA
snoRNAYRNA
miscRNA
other RNA
whole ncRNAを活性化させる遺伝子上で多く報告されており、G4による翻訳抑制とがんの関連性が示唆されています。しかし、RNA G4 の細胞内における安定性や、細胞内のどこにどの程度存在しているのか、またどのような役割を持つかはわかっていませんでした。本研究では、擬似細胞内環境下（分子クラウディ

Gカルテットの枚数

RNA四重らせんとは？

の様々な生体反応を制御することが知られています。たとえば、G4 はがん

ング環境下）におけるRNA G4 の安定性を系統的に解析しました。分子ク
ラウディングの度合いを変化させ、様々な配列の RNA G4 の熱安定性を解析した結果、グアニン（G）カルテットの枚数が多いほど、分子クラウディ
ングによって安定化することを見出しました。

Q 分子クラウディングへの応答が異なると、どのようなことが期待されますか？

掲載された

誌の表誌

最近の研究により、細胞質や核内、核小体など細胞内の場所や、細胞周期、 （Supplementary cover) に掲載された図。
細胞内における RNA グアニン四重らせん構細胞の種類（がん細胞など）によって分子クラウディングの度合いが異なることが示唆されています。そのため、分子クラウディングの変化で安定性が造を示している。

変化しない G4 は細胞内で恒常的な働きを持つ一方、安定性が変化するG4
は場所や時間に応答して機能を変化させる、センサーのような働きをもつことが期待されます。

Q 今回の成果の一番のポイントを教えてください。
★

熱安定性のデータを基に、RNA の G4 を探索するための配列パターンを提唱した点です。この配列パターンを用いてヒトのノンコーディング RNA 内に存在するG4 を Gカルテットの枚数ごとに探索したところ、異なる枚数の Gカルテットを持つ
G4 は、異なるノンコーディング RNAに多く存在することがわかりました。これは一言に G4 といっても、Gカルテットの枚数により細胞内での役割が異なることを示唆した初めての研究成果です。この研究成果は RNA 中のまだ知られていない G4 の機能解明を推進するためにも非常に重要であると考えています。

★

Q 今後の展開を教えてください。
細胞内の分子クラウディングの度合いは、老化の過程で変化する

グアニン四重らせんの数

さらに、Gカルテットの枚数で、RNAの細胞内機能が異なる︕

ことが最近の研究で示唆されています。RNA G4 の老化細胞での働きとクラウディングの変化の関係を明らかにし、抗老化戦略の提唱につながる研究に発展させていきたいです。

S. Matsumoto et al., Effect of molecular crowing on the stability of RNA G-quadruplexes with various numbersof quartets and lengths of loops Biochemistry, 59, 2640-2649 (2020).

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FIBER 研究最前線レポート

FIBER研究最前線レポート
松本助教は、RNAのグアニ
ン四重らせん注目して、その安定性や役割の解明に関する研究を遂行しています。

米国化学会誌が発刊する誌の表紙（Supplementary Cover）
を飾りました。
Q 今回掲載されたのはどんな研究ですか？

Dr. Saki MatsumotoRNA（リボ核酸）は一本の紐状の分子で、四重らせんのような複雑な構造も形成します。RNA のグアニン四重らせん（G4）は、細胞内で翻訳など

RNA 四重らせん構造の細胞内での機能に迫る！
RNAは一本のひも状の分子

5′

リボソーム

→ STOP!

3′

G

G

G

G

グアニンに富んだRNA領域は四重らせんを形成し、翻訳阻害など生体反応の制御を行う

G

G

5′

G
G
G

G

3′

G
G

ループの長さ細胞内のような混み合った環境下（分子クラウディング環境下）で、どのような配列（Gカルテットの枚数 x ループの長さ）のグアニン四重らせんが安定に存在しているのか︖

構造の熱安定性（-∆G°37 / kcal mol-1）

様々な配列のRNAを用意して、分子ク
ラウディング環境下でグアニン四重らせんの熱安定性を測定してみると...

分子クラウディング剤の濃度（wt%）

Gカルテットの枚数で、分子クラウディングへの応答が異なる︕

ヒト細胞内では...
lncRNApiRNArRNA
SRP RNA
precursor RNA
miRNA
tRNA
snRNA
snoRNAYRNA
miscRNA
other RNA
whole ncRNAを活性化させる遺伝子上で多く報告されており、G4による翻訳抑制とがんの関連性が示唆されています。しかし、RNA G4 の細胞内における安定性や、細胞内のどこにどの程度存在しているのか、またどのような役割を持つかはわかっていませんでした。本研究では、擬似細胞内環境下（分子クラウディ

Gカルテットの枚数

RNA四重らせんとは？

の様々な生体反応を制御することが知られています。たとえば、G4 はがん

ング環境下）におけるRNA G4 の安定性を系統的に解析しました。分子ク
ラウディングの度合いを変化させ、様々な配列の RNA G4 の熱安定性を解析した結果、グアニン（G）カルテットの枚数が多いほど、分子クラウディ
ングによって安定化することを見出しました。

Q 分子クラウディングへの応答が異なると、どのようなことが期待されますか？

掲載された

誌の表誌

最近の研究により、細胞質や核内、核小体など細胞内の場所や、細胞周期、 （Supplementary cover) に掲載された図。
細胞内における RNA グアニン四重らせん構細胞の種類（がん細胞など）によって分子クラウディングの度合いが異なることが示唆されています。そのため、分子クラウディングの変化で安定性が造を示している。

変化しない G4 は細胞内で恒常的な働きを持つ一方、安定性が変化するG4
は場所や時間に応答して機能を変化させる、センサーのような働きをもつことが期待されます。

Q 今回の成果の一番のポイントを教えてください。
★

熱安定性のデータを基に、RNA の G4 を探索するための配列パターンを提唱した点です。この配列パターンを用いてヒトのノンコーディング RNA 内に存在するG4 を Gカルテットの枚数ごとに探索したところ、異なる枚数の Gカルテットを持つ
G4 は、異なるノンコーディング RNAに多く存在することがわかりました。これは一言に G4 といっても、Gカルテットの枚数により細胞内での役割が異なることを示唆した初めての研究成果です。この研究成果は RNA 中のまだ知られていない G4 の機能解明を推進するためにも非常に重要であると考えています。

★

Q 今後の展開を教えてください。
細胞内の分子クラウディングの度合いは、老化の過程で変化する

グアニン四重らせんの数

さらに、Gカルテットの枚数で、RNAの細胞内機能が異なる︕

ことが最近の研究で示唆されています。RNA G4 の老化細胞での働きとクラウディングの変化の関係を明らかにし、抗老化戦略の提唱につながる研究に発展させていきたいです。

S. Matsumoto et al., Effect of molecular crowing on the stability of RNA G-quadruplexes with various numbersof quartets and lengths of loops Biochemistry, 59, 2640-2649 (2020).

05

2020

2020

06

海外連携研究レポート

海外連携
研究
レポート

Message from Piet to FIBER

海外共同研究者紹介
Herdewijn教授はベルギー KU Leuven
大学の教授で、非天然核酸の開発において世界的に著名な研究者です。

FIBER is a world leading institution for as well fundamental as applied studies ofnucleic acids. Under the leadership of Professor Naoki Sugimoto, it has grown out
to one of the most important centers in the world for the study of thephysicochemistry of nucleic acids and nucleic acid metabolic enzymes such as
polymerases. FIBER has published many ground breaking papers in this fascinatingﬁeld of research and is recognized by its dynamism to move constantly in new
directions, and keep pace with new discoveries. Recently, Professor Sugimoto andProfessor Takahashi have taken the initiative to explore synthetic biology, moreparticularly XNA research. This has resulted in a joint ﬁrst publication describing
how synthetic nucleobases are recognized by polymerases in crowding conditions.
This pioneering work holds again great promises for new important contributionof FIBER to XNA research.
Piet

Prof. Piet Herdewijn

FIBER での Herdewijn 教授の講演の様子

07

2020

Herdewijn 教授の業績を讃えた特集号が学術誌に企画され、本号において FIBER は Herdewijn 教授との共同研究成果を発表しました。
S. Takahashi, P. Herdewijn, N. Sugimoto, Molecules, 25,4120 (2020).

2020

08

海外連携研究レポート

海外連携
研究
レポート

Message from Piet to FIBER

海外共同研究者紹介
Herdewijn教授はベルギー KU Leuven
大学の教授で、非天然核酸の開発において世界的に著名な研究者です。

FIBER is a world leading institution for as well fundamental as applied studies ofnucleic acids. Under the leadership of Professor Naoki Sugimoto, it has grown out
to one of the most important centers in the world for the study of thephysicochemistry of nucleic acids and nucleic acid metabolic enzymes such as
polymerases. FIBER has published many ground breaking papers in this fascinatingﬁeld of research and is recognized by its dynamism to move constantly in new
directions, and keep pace with new discoveries. Recently, Professor Sugimoto andProfessor Takahashi have taken the initiative to explore synthetic biology, moreparticularly XNA research. This has resulted in a joint ﬁrst publication describing
how synthetic nucleobases are recognized by polymerases in crowding conditions.
This pioneering work holds again great promises for new important contributionof FIBER to XNA research.
Piet

Prof. Piet Herdewijn

FIBER での Herdewijn 教授の講演の様子

07

2020

Herdewijn 教授の業績を讃えた特集号が学術誌に企画され、本号において FIBER は Herdewijn 教授との共同研究成果を発表しました。
S. Takahashi, P. Herdewijn, N. Sugimoto, Molecules, 25,4120 (2020).

2020

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未来大学
In
NanoBioNow

未来大学 in NanoBioNow

FIBERでは未来大学シリーズとして海外や国内の著名な研究者による講演会を開催しています。
また、一 般 向 け の 講 演 も 岡 本キャンパスやネットワークキャン
パス東京で行っています。

Lectures In

Series115 FIBER International Lectures 64

FIBER

未来大学

■FIBER 未来大学オンライン配信特別シリーズ
FIBER Webinar Universe

70

2020年11月11日(水)によるZOOM 講演会
イン
オンラ

甲南大 FIBER

14:40 - 16:00

参 加 費無料

甲南大学先端生命工学研究所(FIBER)およびカルカッタ大学よりオンライン配信

参加申し込み締切: 1 1 月 8 日(日)カルカッタ大学

甲南大学先端生命工学研究所 (FIBER) では、FIBER 未来大学 (FIBER Future College) を公開講演会として定期的に開催しております。この度 FIBER Future College 70 をオンラインで開催いたします。本講演
会では、植物由来の化合物と核酸との相互作用研究に取り組んでいるインド カルカッタ大学の Bhowmik
博士をお招きし、FIBER 教員と共に、天然物と遺伝子の関わりについて、わかりやすく解説します（講演は全て英語で行われます）。大学・企業の研究者、大学院生・学部生など、多くの方々の参加をお待ちしております。参加ご希望の方は、① ご氏名 ② ご所属 ③ ご連絡先を、下記の問い合わせ先にメール、またはFAX でご連絡ください ( 参加無料 )。詳細は追ってご連絡いたします。

15:20-16:00

14:40-15:10

Elucidating unique cellularenvironments: Potential
players regulating gene
expressions

FIBER

69

2020年10月30日(金)Lectures In

Series114

Dr. Shuntaro Takahashi

Dr. Sudipta Bhowmik

KONAN UNIVERSITY, FIBER,
Associate Professor

UNIVERSITY OF CALCUTTA,
Assistant Professor

申 右記の問い合わせ先にメールまたは FAX で
し ① ご氏名 ② ご所属 ③ ご連絡先
込 を記載してご連絡ください ( 参加無料 )。
み 詳細は追ってご連絡いたします。
方 ※申し込みメール送信後 3 日以内返信がない場合は、
法 問い合わせ先までご連絡ください。

未来大学

Exploring dietary plant
ﬂavonoids: Interesting
candidates targeting
non-canonicalDNA structures

主催 甲南大学先端生命工学研究所 (FIBER)

お
問 甲南大学 ポートアイランドキャンパス事務室
い Tel 078-303-1147
Fax 078-303-1495
合 Email fiber@adm.konan-u.ac.jp
わせ http://www.konan-fiber.jp

共催 ひょうご神戸サイエンスクラスター協議会 / 新学術領域研究「分子夾雑化学」

参加費無料

9:00 - 10:30

甲南大学先端生命工学研究所(FIBER)および東京大学医科学研究所よりオンライン配信

参 加申し込み締 切 :1 0 月 2 5 日(日)甲南大 FIBER

東大医科研

甲南大学先端生命工学研究所 (FIBER) では、FIBER 未来大学 (FIBER Future College) を公開講演会として定期的に開催しております。この度 FIBER Future College 69 をオンラインで開催いたします。本講演会では、蛋白質工学や薬剤スクリーニングをご専門とする東京大学長門石先生をお招きし、FIBER 教員とともに、生体分子を標的とした創薬について、わかりやすく解説します。
大学・企業の研究者、大学院生・学部生など、多くの方々の参加をお待ちしております。
参加ご希望の方は、① ご氏名 ② ご所属 ③ ご連絡先を、下記の問い合わせ先にメール、または FAX でご連絡ください ( 参加無料 )。詳細は追ってご連絡いたします。

9:40-10:30

9:00-9:30

神経変性疾患に関わる核酸のカタチを解析する
Dr. Hisae Tateishi - Karimata
KONAN UNIVERSITY,FIBER, Associate Professor

建石 寿枝先生

甲南大学先端生命工学研究所(FIBER), 准教授
申 右記の問い合わせ先にメールまたは FAX で
し ① ご氏名 ② ご所属 ③ ご連絡先
込 を記載してご連絡ください ( 参加無料 )。
み 詳細は追ってご連絡いたします。
方 ※申し込みメール送信後 3 日以内返信がない場合は、
法 問い合わせ先までご連絡ください。
主催 甲南大学先端生命工学研究所 (FIBER)

熱力学および速度論を活用した低分子薬剤
スクリーニング技術開発
Dr. Satoru Nagatoishi
THE UNIVERSITY OF TOKYO,
Project Associate Professor

長門石 曉先生

東京大学医科学研究所, 特任准教授
お
問 甲南大学 ポートアイランドキャンパス事務室
い Tel 078-303-1147
Fax 078-303-1495
合 Email fiber@adm.konan-u.ac.jp
わhttp://www.konan-fiber.jp
せ共催 ひょうご神戸サイエンスクラスター協議会 / 新学術領域研究「分子夾雑化学」

新型コロナウイルスの影響でFIBER 未来大学
シリーズはオンラインで開催しました。国内外から多くの方に参加いただきました。

09

2020

2020

10

未来大学
In
NanoBioNow

未来大学 in NanoBioNow

FIBERでは未来大学シリーズとして海外や国内の著名な研究者による講演会を開催しています。
また、一 般 向 け の 講 演 も 岡 本キャンパスやネットワークキャン
パス東京で行っています。

Series115 FIBER International Lectures 64

Lectures In

FIBER

未来大学

■FIBER 未来大学オンライン配信特別シリーズ
FIBER Webinar Universe

70

2020年11月11日(水)によるZOOM 講演会
イン
オンラ

14:40 - 16:00

甲南大 FIBER

参 加 費無料

甲南大学先端生命工学研究所(FIBER)およびカルカッタ大学よりオンライン配信

参加申し込み締切: 1 1 月 8 日(日)カルカッタ大学

甲南大学先端生命工学研究所 (FIBER) では、FIBER 未来大学 (FIBER Future College) を公開講演会として定期的に開催しております。この度 FIBER Future College 70 をオンラインで開催いたします。本講演
会では、植物由来の化合物と核酸との相互作用研究に取り組んでいるインド カルカッタ大学の Bhowmik
博士をお招きし、FIBER 教員と共に、天然物と遺伝子の関わりについて、わかりやすく解説します（講演は全て英語で行われます）。大学・企業の研究者、大学院生・学部生など、多くの方々の参加をお待ちしております。参加ご希望の方は、① ご氏名 ② ご所属 ③ ご連絡先を、下記の問い合わせ先にメール、またはFAX でご連絡ください ( 参加無料 )。詳細は追ってご連絡いたします。

15:20-16:00

14:40-15:10

Elucidating unique cellularenvironments: Potential
players regulating gene
expressions
Dr. Shuntaro Takahashi
KONAN UNIVERSITY, FIBER,
Associate Professor

FIBER

未来大学

Lectures In

Series114

2020年10月30日(金)69

申 右記の問い合わせ先にメールまたは FAX で
し ① ご氏名 ② ご所属 ③ ご連絡先
込 を記載してご連絡ください ( 参加無料 )。
み 詳細は追ってご連絡いたします。
方 ※申し込みメール送信後 3 日以内返信がない場合は、
法 問い合わせ先までご連絡ください。
主催 甲南大学先端生命工学研究所 (FIBER)

Exploring dietary plant
ﬂavonoids: Interesting
candidates targeting
non-canonicalDNA structures

Dr. Sudipta Bhowmik

UNIVERSITY OF CALCUTTA,
Assistant Professor

お
問 甲南大学 ポートアイランドキャンパス事務室
い Tel 078-303-1147
Fax 078-303-1495
合 Email fiber@adm.konan-u.ac.jp
わせ http://www.konan-fiber.jp

共催 ひょうご神戸サイエンスクラスター協議会 / 新学術領域研究「分子夾雑化学」

参加費無料

9:00 - 10:30

甲南大学先端生命工学研究所(FIBER)および東京大学医科学研究所よりオンライン配信

参 加申し込み締 切 :1 0 月 2 5 日(日)甲南大 FIBER

東大医科研

甲南大学先端生命工学研究所 (FIBER) では、FIBER 未来大学 (FIBER Future College) を公開講演会として定期的に開催しております。この度 FIBER Future College 69 をオンラインで開催いたします。本講演会では、蛋白質工学や薬剤スクリーニングをご専門とする東京大学長門石先生をお招きし、FIBER 教員とともに、生体分子を標的とした創薬について、わかりやすく解説します。
大学・企業の研究者、大学院生・学部生など、多くの方々の参加をお待ちしております。
参加ご希望の方は、① ご氏名 ② ご所属 ③ ご連絡先を、下記の問い合わせ先にメール、または FAX でご連絡ください ( 参加無料 )。詳細は追ってご連絡いたします。

9:40-10:30

9:00-9:30

神経変性疾患に関わる核酸のカタチを解析する
Dr. Hisae Tateishi - Karimata
KONAN UNIVERSITY,FIBER, Associate Professor

建石 寿枝先生

甲南大学先端生命工学研究所(FIBER), 准教授
申 右記の問い合わせ先にメールまたは FAX で
し ① ご氏名 ② ご所属 ③ ご連絡先
込 を記載してご連絡ください ( 参加無料 )。
み 詳細は追ってご連絡いたします。
方 ※申し込みメール送信後 3 日以内返信がない場合は、
法 問い合わせ先までご連絡ください。
主催 甲南大学先端生命工学研究所 (FIBER)

熱力学および速度論を活用した低分子薬剤
スクリーニング技術開発
Dr. Satoru Nagatoishi
THE UNIVERSITY OF TOKYO,
Project Associate Professor

長門石 曉先生

東京大学医科学研究所, 特任准教授
お
問 甲南大学 ポートアイランドキャンパス事務室
い Tel 078-303-1147
Fax 078-303-1495
合 Email fiber@adm.konan-u.ac.jp
わhttp://www.konan-fiber.jp
せ共催 ひょうご神戸サイエンスクラスター協議会 / 新学術領域研究「分子夾雑化学」

新型コロナウイルスの影響でFIBER 未来大学
シリーズはオンラインで開催しました。国内外から多くの方に参加いただきました。

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未来大学 in NanoBioNow■なでしこScientistトーク

未来大学 in NanoBioNow■Nano Bio College「ナノバイオ 70億人を支える10億分の１のテクノロジー」
日時
会場

!

2020 年 1 月 11 日 ※新型コロナウイルス感染症流行前に開催
甲南大学ネットワークキャンパス東京

毎年東京駅に隣接するネットワークキャンパス東京で開催する一般向けの最先端講義です。

今回はナノバイオを活用した次世代の医薬品開発をテーマとした講義を行いました。特別講義として、生物

有機化学を専門とする日本大学の桒原教授より講演いただきました。

■FIBER 若い世代の特別講演会
日時
会場

2019 年 2 月 27 日 ※新型コロナウイルス感染症流行前に開催
甲南大学ポートアイランドキャンパス

スロベニア NMR センター
Peter Podbevsek 博士

今年はオンライン配信により新型コロナウイルス感染症に関する診断、治療、および創薬について FIBER の最新研究も交えながら高校生、大学生向けの講演を行いました。

11

2020

東京農工大学上野 絹子 さん

優秀な業績を上げている若手研究者に招待講演をしていただき若い世代の聴衆を encourage する企画です。

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未来大学 in NanoBioNow■なでしこScientistトーク

未来大学 in NanoBioNow■Nano Bio College「ナノバイオ 70億人を支える10億分の１のテクノロジー」
日時
会場

!

2020 年 1 月 11 日 ※新型コロナウイルス感染症流行前に開催
甲南大学ネットワークキャンパス東京

毎年東京駅に隣接するネットワークキャンパス東京で開催する一般向けの最先端講義です。

今回はナノバイオを活用した次世代の医薬品開発をテーマとした講義を行いました。特別講義として、生物

有機化学を専門とする日本大学の桒原教授より講演いただきました。

■FIBER 若い世代の特別講演会
日時
会場

2019 年 2 月 27 日 ※新型コロナウイルス感染症流行前に開催
甲南大学ポートアイランドキャンパス

スロベニア NMR センター
Peter Podbevsek 博士

今年はオンライン配信により新型コロナウイルス感染症に関する診断、治療、および創薬について FIBER の最新研究も交えながら高校生、大学生向けの講演を行いました。

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2020

東京農工大学上野 絹子 さん

優秀な業績を上げている若手研究者に招待講演をしていただき若い世代の聴衆を encourage する企画です。

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未来大学 in NanoBioNow

PICK UP FIBERPICK UP FIBER■産学連携

受賞・ニュース

遠藤玉樹准教授が国際フロンティア産業メッセおよびイノベーションストリームKANSAI 2020に出展し、機能性RNAの配列を最適化する新技術の紹介を行いました。展示ブースでは感染症対策を執りながら研究成果の社会発信を行いました。

杉本直己 FIBER 所長
日本化学会第100春季年会（2020）「第72回日本化学会賞」を受賞
杉 本 直 己 F I B E R 所 長 が日本化 学 会 第10 0 春 季 年 会（2020）「第72回日本化学会賞」を受賞しました。
杉本所長は、甲南大学で初めて本賞の受賞者として選定されました。
受賞タイトル：分子クラウディング環境における非二重らせん核酸の化学高橋俊太郎FIBER講師
日本化学会第100春季年会（2020）における若い世代の特別講演会の講演者に選出
高橋俊太郎FIBER講師が日本化学会第100春季年会（2020）における若い世代の特別講演会の講演者に選ばれました。
講演タイトル：DNA構造のトポロジーを基盤とする遺伝子発現機構の解明と化学的制御

高橋俊太郎FIBER講師
中谷医工計測技術振興財団の奨励研究助成に採択
高橋俊太郎講師が 2019 年度の公益財団法人中谷医工計測技術振興財団の「奨励研究助成」に採択されました。
研究テーマ：光計測による細胞内分子クラウディングの定量化技術の開発

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未来大学 in NanoBioNow

PICK UP FIBERPICK UP FIBER■産学連携

受賞・ニュース

遠藤玉樹准教授が国際フロンティア産業メッセおよびイノベーションストリームKANSAI 2020に出展し、機能性RNAの配列を最適化する新技術の紹介を行いました。展示ブースでは感染症対策を執りながら研究成果の社会発信を行いました。

杉本直己 FIBER 所長
日本化学会第100春季年会（2020）「第72回日本化学会賞」を受賞
杉 本 直 己 F I B E R 所 長 が日本化 学 会 第10 0 春 季 年 会（2020）「第72回日本化学会賞」を受賞しました。
杉本所長は、甲南大学で初めて本賞の受賞者として選定されました。
受賞タイトル：分子クラウディング環境における非二重らせん核酸の化学高橋俊太郎FIBER講師
日本化学会第100春季年会（2020）における若い世代の特別講演会の講演者に選出
高橋俊太郎FIBER講師が日本化学会第100春季年会（2020）における若い世代の特別講演会の講演者に選ばれました。
講演タイトル：DNA構造のトポロジーを基盤とする遺伝子発現機構の解明と化学的制御

高橋俊太郎FIBER講師
中谷医工計測技術振興財団の奨励研究助成に採択
高橋俊太郎講師が 2019 年度の公益財団法人中谷医工計測技術振興財団の「奨励研究助成」に採択されました。
研究テーマ：光計測による細胞内分子クラウディングの定量化技術の開発

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PICK UP FIBER

杉本直己 FIBER 所長・教授
物質・デバイス領域共同研究拠点の COVID-19 共同研究に採択
杉本直己所長・教授の申請が、物質・デバイス領域共同研究拠点の COVID-19 共同
研究に採択されました。

PICK UP FIBER

Cover Gallery〜表紙として採択された最近の論文〜
RNA の凝集による ALS などの神経変性疾患の原因を究明

研究テーマ：修飾核酸塩基を用いた SARS-CoV-2 RNA の構造制御法の開発

杉本直己 FIBER 所長・教授、高橋俊太郎准教授らの研究成果が RSC Advance 誌の Hot Article に採択
杉本直己所長・教授、高橋俊太郎准教授らの研究成果が RSC Advance 誌の Hot
Articleに採択され、インタビュー記事が掲載誌のブログに掲載されました。
論文タイトル： Molecular crowding induces primer extension by RNA polymerase
through base stacking beyond Watson‒Crick rules（分子クラウディング環境下での RNA ポリメラーゼによるプライマー伸長
は、ワトソンクリック則よりも塩基スタッキングが優先される）

GHOSH Saptarshi 特別研究員（日本学術振興会（JSPS）外国人特別研究員）
JSPS サイエンスダイアログに参加
GHOSH Saptarshi 特別研究員（日本学術振興会（JSPS）外国人特別研究員）が JSPSが主催する「サイエンスダイアログ」事業で、徳島県立城南高等学校に派遣され、「Introduction to the World of DNA : Structure, Function and Future」と題した出張講義を行いました。
※講義当日は、新型コロナウイルス感染症の感染防止対策の下で講義を行いました。

Y. Teng, H. Tateishi-Karimata, and N. Sugimoto,
RNA G-Quadruplexes Facilitate RNA Accumulation in
G-Rich Repeat Expansions, Biochemistry, 59, 1972-1980(2020).

S. Matsumoto, H. Tateishi-Karimata, S. Takahashi,
T. Ohyama, and N. Sugimoto, Effect of Molecular
Crowding on the Stability of RNA G-Quadruplexes
with Various Numbers of Quartets and Lengths ofLoops, Biochemistry, 59, 2640-2649 (2020).

四重らせん RNA 構造の細胞内での役割の解明

核酸医薬の効能やゲノム編集技術の精度を革新的に向上する手法の開発
D. Banerjee, H. Tateishi-Karimata, T. Ohyama, S. Ghosh,T. Endoh, S. Takahashi, and N. Sugimoto, Improved
nearest-neighbor parameters for the stability of
RNA/DNA hybrids under a physiological condition,
Nucleic Acids Res., 48, 12042-12054 (2020).

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PICK UP FIBER

杉本直己 FIBER 所長・教授
物質・デバイス領域共同研究拠点の COVID-19 共同研究に採択
杉本直己所長・教授の申請が、物質・デバイス領域共同研究拠点の COVID-19 共同
研究に採択されました。

PICK UP FIBER

Cover Gallery〜表紙として採択された最近の論文〜
RNA の凝集による ALS などの神経変性疾患の原因を究明

研究テーマ：修飾核酸塩基を用いた SARS-CoV-2 RNA の構造制御法の開発

杉本直己 FIBER 所長・教授、高橋俊太郎准教授らの研究成果が RSC Advance 誌の Hot Article に採択
杉本直己所長・教授、高橋俊太郎准教授らの研究成果が RSC Advance 誌の Hot
Articleに採択され、インタビュー記事が掲載誌のブログに掲載されました。
論文タイトル： Molecular crowding induces primer extension by RNA polymerase
through base stacking beyond Watson‒Crick rules（分子クラウディング環境下での RNA ポリメラーゼによるプライマー伸長
は、ワトソンクリック則よりも塩基スタッキングが優先される）

GHOSH Saptarshi 特別研究員（日本学術振興会（JSPS）
外国人特別研究員）JSPS サイエンスダイアログに参加
GHOSH Saptarshi 特別研究員（日本学術振興会（JSPS）外国人特別研究員）が JSPSが主催する「サイエンスダイアログ」事業で、徳島県立城南高等学校に派遣され、「Introduction to the World of DNA : Structure, Function and Future」と題した出張講義を行いました。
※講義当日は、新型コロナウイルス感染症の感染防止対策の下で講義を行いました。

Y. Teng, H. Tateishi-Karimata, and N. Sugimoto,
RNA G-Quadruplexes Facilitate RNA Accumulation in
G-Rich Repeat Expansions, Biochemistry, 59, 1972-1980(2020).

S. Matsumoto, H. Tateishi-Karimata, S. Takahashi,
T. Ohyama, and N. Sugimoto, Effect of Molecular
Crowding on the Stability of RNA G-Quadruplexes
with Various Numbers of Quartets and Lengths ofLoops, Biochemistry, 59, 2640-2649 (2020).

四重らせん RNA 構造の細胞内での役割の解明

核酸医薬の効能やゲノム編集技術の精度を革新的に向上する手法の開発
D. Banerjee, H. Tateishi-Karimata, T. Ohyama, S. Ghosh,T. Endoh, S. Takahashi, and N. Sugimoto, Improved
nearest-neighbor parameters for the stability of
RNA/DNA hybrids under a physiological condition,
Nucleic Acids Res., 48, 12042-12054 (2020).

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PICK UP FIBERACCESS MAP
Volume 49
Number 23
7 December 2020
Pages 8393–8870

Chem Soc Rev
Chemical Society Reviews
rsc.li/chem-soc-rev

細胞内など様々な環境における核酸の構造安定性予測に関する総説

神戸三宮

Kobe-Sannomiya

神戸三宮

Kobe-Sannomiya

大阪難波
Osaka-Namba

ISSN 0306-0012

REVIEW ARTICLE

Shuntaro Takahashi and Naoki Sugimoto
Stability prediction of canonical and non-canonicalstructures of nucleic acids in various molecularenvironments and cells

S. Takahashi and N. Sugimoto, Stability prediction of
canonical and non-canonical structures of nucleic
acids in various molecular environments and cells,
Chem. Soc. Rev., 49, 8439-8468 (2020).

FIBER余話
本号担当編集 高橋 俊太郎
昨年度の本紙の当欄は、流行の兆しが見えてきた新型コロナウイルス感染症について筆を走らせましたが、これほどまで（2021年2 月現在）深刻な状況になるとは、当時は全く予想できませんでした。
感染収束の見通しも全く立たず、難しい状況は今後も続きそうです。ただ、暗くなる話ばかりではありません。それはワクチン開発です。通常ワクチンには不活化したウイルスが用いられたりしますが、新型コロナウイルスに対するワクチンは核酸（RNAや DNA）が主体のものが主流です。核酸の合成法はほぼ確立してるので、ワクチン開発のスピードが極めて速いという特徴があります。そのため、
たとえウイルス変異が起こったとしても、その遺伝情報に対応したワクチンが原理的にはすぐ調製でJR「三ノ宮」駅、阪急・阪神「神戸流となっていく可能性があります。これまでは安全性の観点から、駅よりポートライナーに乗り換きます。しかも、効能が極めて高いという速報からも、核酸ベースのワクチンが今後のワクチンの主三宮」駅、神戸市営地下鉄「三宮」

核酸を使ったワクチンは慎重に開発が進められてきましたが、え、「京コンピュータ前」駅下車

今般の緊急措置により、世界各国で目覚ましい速度で核酸の生し、徒歩3分。

体内活用が行われています。今回の新型コロナウイルスによる

パンデミックは、核酸を扱うサイエンスやテクノロジーにとってイノベーションの契機となるのは間違いないでしょう。FIBER の核酸研究で未来に大きな貢献ができるようFIBER は今後も研究を推進して参ります。

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PICK UP FIBERACCESS MAP
Volume 49
Number 23
7 December 2020
Pages 8393–8870

Chem Soc Rev
Chemical Society Reviews
rsc.li/chem-soc-rev

核酸の構造安定性予測に
関する総説

神戸三宮

Kobe-Sannomiya

神戸三宮

Kobe-Sannomiya

大阪難波
Osaka-Namba

ISSN 0306-0012

REVIEW ARTICLE

Shuntaro Takahashi and Naoki Sugimoto
Stability prediction of canonical and non-canonicalstructures of nucleic acids in various molecularenvironments and cells

S. Takahashi and N. Sugimoto, Stability in Diverse
Molecular Crowding ConditionStability prediction of
canonical and non-canonical structures of nucleic
acids in various molecular environments and cellss,
Chem. Soc. Rev., 49, 8439-8468 (2020).

FIBER余話
本号担当編集 高橋 俊太郎
昨年度の本紙の当欄は、流行の兆しが見えてきた新型コロナウイルス感染症について筆を走らせましたが、これほどまで（2021年2 月現在）深刻な状況になるとは、当時は全く予想できませんでした。
感染収束の見通しも全く立たず、難しい状況は今後も続きそうです。ただ、暗くなる話ばかりではありません。それはワクチン開発です。通常ワクチンには不活化したウイルスが用いられたりしますが、新型コロナウイルスに対するワクチンは核酸（RNAや DNA）が主体のものが主流です。核酸の合成法はほぼ確立してるので、ワクチン開発のスピードが極めて速いという特徴があります。そのため、
たとえウイルス変異が起こったとしても、その遺伝情報に対応したワクチンが原理的にはすぐ調製でJR「三ノ宮」駅、阪急・阪神「神戸流となっていく可能性があります。これまでは安全性の観点から、駅よりポートライナーに乗り換きます。しかも、効能が極めて高いという速報からも、核酸ベースのワクチンが今後のワクチンの主三宮」駅、神戸市営地下鉄「三宮」

核酸を使ったワクチンは慎重に開発が進められてきましたが、え、「京コンピュータ前」駅下車

今回の緊急措置により、世界各国で目覚ましい速度で核酸の生し、徒歩3分。

体内活用が行われています。今回の新型コロナウイルスによって核酸を扱うサイエンスやテクノロジーにとってイノベーションの契機となるのは間違いないでしょう。FIBER の核酸研究で未来に大きな貢献ができるようFIBER は今後も研究を推進して参り
ます。

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Vol.

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2020

甲 南 大 学 先 端 生命 工 学 研 究所

078-303-1147

Contents
はじめに
FIBER 伝説FIBER 研究最前線レポート

海外連携研究レポート
未来大学 in NanoBioNow
PICK UP FIBER
FIBER 余話