Vol.

23
2021

Contents
はじめに
FIBER 伝説FIBER 研究最前線レポート

国内連携研究レポート
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。

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01

2021

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
ポスト・ゲノム編集

FIBER 所長 杉本直己
今回の FIBER 伝説も、やや専門的な話になることをお許しいただきたい。
前 号 で も 記した ように、2020 年 の ノ ー ベ ル 化 学 賞 は、ゲノム 編 集 の 功 績 で、E.
CharpentierとJ. A. Doudna 両博士が受賞した（彼女らが開発した CRISPR/Cas9（クリスパー・キャスナイン）の手法によるゲノム編集の詳細は成書や前号を参照いただきたい）。
ノー ベ ル 化 学 賞 受 賞 以 前 に、Doudna 博 士 は、共 著 で 一 般 向 け の 科 学 読 み 物 A
CRACK IN CREATION: GENE EDITING AND THE UNTHINKABLE POWER TO
CONTROL EVOLUTION を出版している。この本の中で、彼女はGene-expression control is arguably as important to biology as the underlying
genetic information itself.（中略）Moreover, the genetic mutations that cause
cancer and disease often have their dire eﬀects not because they completely
inactivate genes but because they cause genes to express themselves in thewrong way. と述べている。
ここで言うgene expression（遺伝子発現）とは、遺伝情報を有するDNA からRNA を経て、機能を有するタンパク質が生成する過程を指す。DNA からRNA ができる過程は転写、RNA からタンパク質ができる過程は翻訳と呼ばれる。DNA からDNA ができる過程は複製と呼ばれるが、これも遺伝子発現に重要な役割を果たす。ポスト・ゲノム編集で重要なのは、遺伝子発現の制御なのかもしれない。
さて、我々 FIBER は、最近、この複製の制御に関して重要な研究成果を得た。すなわち、
ヒト染色体 DNA 末端の四重らせん構造に強く結合する分子を設計する手法を構築し、その手法によって、がん治療薬として活用できそうな新しい化合物が開発できたのである。この研究成果は、米国化学会誌に掲載され（2021, 143, 16458-16469）、
掲載号の表紙（Supplementary Journal Cover）を飾った。本研究成果は、FIBER を中核として、九州工業大学、スロベニア国立 NMR センター、インドコルカタ大学および台湾
中央研究院との国際共同研究の優れた成果といえる。詳細は、本号で示されているので、ご覧いただきたい。
Doudna 博士は、前述の書でさらにこう述べている。
The ability to activate or interfere with gene expression is nearly as powerfulas the ability to edit the gene themselves. つまり、 遺伝子の編集と同様に、遺伝子発現を制御することが重要である と。我々 FIBER の研究成果は、ポスト・ゲノム編集で更なる活用が期待できそうである。

2021

02

FIBER
研究最前線
レポート

高橋准教授は、細胞内での核酸構造の多様性の意義に関する研究を行っています。

Dr. Shuntaro Takahashi

フーグスティーン塩基対：遺伝子の多様性を生み出す相互作用
ワトソン-クリック型塩基対

アデニン

チミン

シトシン

グアニン

1953年 J. WatsonとF. Crickにより提唱された塩基対構造（その後1962年にノーベル賞受賞）
J.F.Watson
Crick

フーグスティーン型塩基対

J. Watson

F. Crick

シトシン

チミン
O

アデニン

1959年

グアニン

K. Hoogsteenにより世界で初めて決定された塩基対構造

K. Hoogsteen

ワトソンクリック型塩基対は必ずしも安定な構造ではなく、状況によってはフーグスティーン塩基対の方が安定に形成する！
・・・しかしながら、最初に決定された塩基対に関わらず、
これまであまり注目されてこなかった
最近の主な業績
S. Takahashi and N. Sugimoto, Watson-Crick versus Hoogsteen Base Pairs: Chemical Strategy to Encode
and Express Genetic Information in Life, Acc. Chem. Res., 9, 2110-2120 (2021).

03

2021

FIBER研究最前線レポート

米国化学会誌が発刊する誌の表紙（Front Cover）を飾りました。
Q 細胞内でも塩基対が使い分けられているのだろうか？

構造解析技術の進展により、1990 年代からフーグスティーン塩基対が様々な核酸分子の構造内に存在することが明らかになりました。特に近年、フーグ
スティーン塩基対から形成されるG 四重らせん構造（G4）に関する研究が目覚ましく進展しました。DNA や RNA 上にG4 が形成されると、遺伝子発現に関わるタンパク質の反応性などが影響を受けます（下図）。このことはクリックが提唱したセントラルドグマ（遺伝情報が複製・転写・翻訳という流れで一元的に決まること）ではなく、G4 の形成によって高次的に遺伝子発現が制御されるということです。つまりワトソン-クリック塩基対＝情報、フーグスティーン塩基
対＝機能、と塩基対によって核酸の役割が細胞内で使い分けられているのです。

Q フーグスティーン塩基対が正しく機能しないとどうなる？

フーグスティーン塩基対の形成異常が病気の原因であることが分かってきました。例えば、G4 を取り得る配列は、染色体末端のテロメアやがん遺伝子のプロモータ領域などに多く分布します。細胞内での G4 の形成も報告され、その構造の形成（あるいは解離）によりがん遺伝子が活性化してがんが引き起こされる可能性も指摘されています。さらに、G4 RNA 同士が凝集することが掲載された誌の表紙（Front Cover）。
フーグスティーン塩基対で形成された四重らせんにより遺伝子発現が制御されている様子を示している

筋萎縮性側索硬化症（ALS）などの神経疾患の一因であることも示唆され始めました。

Q 今後の展開は？

フーグスティーン塩基対はイオン、pH、水の活量といった分子環境の影響を大きく受けます。そのため、細胞の場所や状態に応じたフーグスティーン塩基対の形成を物理化学的に解析し、その形成を予測する技術の開発が望まれます。また、遺伝子やタンパク質をターゲットにするのではなく、細胞の分子環境を変えて病気を治療するという新しいアプローチの医薬品開発が発展する可能性もあります。
複製

DNAポリメラーゼ

イントロン
mRNA

スプライシング

環境変化

RNAポリメラーゼ
転写伸長阻害短いmRNAの産生

ワトソンとクリックにノーベル賞の授与が検討されていた当時、フーグスティーンの上司だった

複製阻害

ゲノムDNA配列の変異発生

転写

ちなみに、、、

酵素反応制御ポーリング（L. Pauling、ノーベル賞を二度受賞した化学者）は彼らへのノーベル賞授与を時期尚早と考えていたことが、最近の情報公開によっ

リボザイムて明らかになりました。ひょっとすると彼はフー酵素構造変化

転写開始阻害
転写抑制

翻訳

情報伝達

エクソソームリボソーム

翻訳開始阻害
翻訳抑制

酵素活性のスイッチング

翻訳伸長阻害新生タンパク質のフォールディング変化

エクソソームmiRNA構造変化

特異環境の情報伝達

グスティーン塩基対の役割に気づいていたのかもしれません。それから約６０年たった今、フーグスティーン塩基対と生命現象が分子環境というキーワードで結びつけられました。FIBER は、ワトソンとクリックの概念を超えた核酸の本質を明らかにするために、日々研究に取り組んでいます。

2021

04

国内連携
研究
レポート

国内共同研究者紹介
竹中教授は九州工業大学の教授で、核酸を用いた
バイオセンシングの世界的なエキスパートです。

竹中 繁織 教授

竹中先生からのメッセージ九州工業大学応用化学科の竹中と申します。専門はバイオ分析化学です。分析化学は、分子情報科学と言われています。分子の性質を知ることによって分析法を開発する学問と言えます。私は、DNAをターゲットとした種々の分析試薬の開発を行ってきました。最近は、核酸の特殊構造であるG-カルテット構造をターゲットとしてリガンドの開発を行っています。FIBER の長である杉本教授は核酸研究をあらゆる方面から展開されています。私共は、核酸の物理化学に関して先生の教科書を授業に使わせて頂いています。最近、G-カルテットの重要性が明らかになって、世界的に注目されています。世界ではいくつかの研究所が拠点となって研究が進められています。その中で FIBER は世界をリードして最先端の研究を推し進められていると認識しています。今回、G-カルテットリガンドである環状ナフタレンジイミド誘導体に関して共同研究の成果として論文となったことは喜ばしいことであります。G-カルテットは癌に関連する創薬のターゲットとして期待されるだけでなく、神経や脳の働きにも関係しているようです。私共も FIBERの成果を参考にさせて頂きながら合成化学や分析化学の観点から更に研究を続けていこうと思っています。

052021

国内連携研究レポート

研究紹介
ヒトの染色体末端に強力に結合する分子の設計手法が開発された〜四重らせん DNA を化学的に安定化し、がん細胞を撲滅する〜
がん細胞では寿命を司る染色体 DNA 末端のテロメア領域が異常に伸長されることで、不死化状態にあります。そのため、テロメアの伸長を抑える化合物の開発が、がんの薬剤開発として注目されています。本研
究では、テロメア DNA が四重らせん構造を形成することに着目し、その四重らせんの巻き方（トポロジー）の違いに対応して強く結合する分子を設計する手法を開発しました。その結果、テロメアDNA の複製を強力に阻害する新化合物の開発に成功しました。当該方法を発展させ、四重らせん構造に強力に結合する化合物を合理的に開発することで、がん細胞を撲滅し、がんを治療する新規薬剤の開発ができると期待されます。
化合物
ループ部位との相互作用

DNA
ポリメラーゼGカルテット部位との相互作用G四重らせん

不安定化

安定化

NDI-DM

cNDI2

cNDI1

安定化効果維持
複製阻害効果向上

複製阻害

安定化効果低下
複製阻害効果さらに向上

安定化も複製阻害も高める
化合物の再設計
化合物無し

複製促進
化合物によるG四重らせんの安定性と複製阻害の定量的解析

初期に開発されたテロメア結合性化合物（TMPyP4）と比較して、100倍以上の効率でテロメア DNA の複製を阻害する化合物の開発に成功!!

N

安定化効果さらに向上
複製阻害効果さらに向上

cNDI1-py

竹中教授との共同研究が米国化学会の JACS 誌に掲載され、さらに雑誌の表紙としても採択されました。
S. Takahashi, A. Kotar, H. Tateishi-Karimata, S. Bhowmik, Z.-F. Wang, T.-C. Chang, S. Sato, S. Takenaka, J.
Plavec, and N. Sugimoto, J. Am. Chem. Soc., 143, 16458-16469 (2021) [Selected as a Supplementary Cover]

2021

06

海外連携
研究
レポート

海外共同研究者紹介
Das 博士は米国 Carnegie
Mellon 大学の准教授で、核酸を用いたナノマテリアル
分野の新進気鋭の研究者です。

Prof. Subha Das

Message from Das to FIBER
I am professor Subha Das from the department of chemistry at Carnegie Mellon
University. Carnegie Mellon is in Pittsburgh Pennsylvania. My research building is
the Mellon Institute of industrial research. Itʼ s an old historic building you may
remember it from some old movies. I remember also the historic building at Konan
FIBER, which I had an opportunity to visit some years ago. It was a great seminarand symposium. And I remember very fun in the big model of DNA. This is afantastic model and very inspiring to see what three-dimensional poster and sincethen I also am very inspired to keep on the model of DNA always next to me.
Maybe I am wearing it or keeping it really close to I can take a look.
The talks and the symposiums in Konan FIBER were very inspiring when I visited.
I am very glad to say we stayed in touch and collaborated and I am so glad thatearlier this year we had a paper and I am very fortunate to have my name on thesame paper as Dr. Shuntaro Takahashi, and Prof. Naoki Sugimoto, one of myscientiﬁc fellows. With that, I want to say to all of you, my friends at Konan FIBER,
faculty, staﬀs, scientist, and students. Please stay inspired and stay well andhopefully, we can continue to do great science.

07

2021

海外連携研究レポート

研究紹介
核酸で人工エクソソームの大幅な性能向上に成功
エクソソームとは
機能性核酸

遺伝子発現
の調節

分泌細胞

受容細胞

役割：機能性核酸を別の細胞へと運ぶカプセル
応用：狙った細胞へ薬剤を届ける
キャリアとしての活用

エクソソーム問題点▶人工的に化学修飾したエクソソームは体内ですぐに分解されたり、エクソ
ソーム同士が凝集したりするなど、その取り扱いが非常に困難であった。
従来核酸を内包するエクソソームの、外表面を別の核酸で修飾するという、
エクソソームの新規化学修飾法
コレステロール化DNA

ポリマー化DNA

エクソソーム

内包する薬剤が受容細胞で確かな効果を発揮した。

マウス体内での血中安定性が大幅に向上した。

人工エクソソームの大幅な性能の向上を実現した !!
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, SaigSug
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, Phil , Upenyu, PA 1521
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Engineerin n University, g Research,istry and PolymPA 15213; dCarnsrsity of
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Exosometype
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ral adgical barr ending on nm), high biocoopinocytosis
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beca
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iers, inclu the cell sour
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ic andan ideamunicati use of theirery. How
Over theharnessty,tationsdingce),l vehiexosome on. Attempts
that hind ever, exos
of exos last decade, multcle for exog the blood–br and abilityome
In thiss for exog
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prep
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and over to enhancet of sevecan bethe phys
The
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exogenou of exosome robust platform
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N.S., and
U.L.M.,
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S.R.D.,
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S.T., N.S.,
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and K.M.
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the paper
the PNAS.
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this work.
cs.cmunce.edu, or, suchnsive reagthematyjaszewmay be addre
PNAS 2021
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Published
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2020.

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onlineat https://wwwental.
.pnas.org/lobel@okup/suppl/

https://doi.org/10.107
3/pnas.202
0241118| 1 of11

Das 准教授との共同研究が米国科学アカデミー紀要の PNAS 誌に掲載されました。
S. Lathwal, S. S. Yerneni, S. Boye, U. L. Muza, S. Takahashi, N. Sugimoto, A. Lederer, S.
R. Das, P. G. Campbell, and K. Matyjaszewski, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 118,e2020241118 (2021) .
2021

08

未来大学
In
NanoBioNow

コロナ禍のためオンライン開催となりましたが、国内外から多くの方に参加いた
だきました。

■FIBER 未来大学オンライン配信特別シリーズ
FIBER 核酸化学ユニバース

Lectures In

FIBER Webinar Universe 7

Series12075

5月 2021年

核酸化学
核
酸化学
酸化
学

19日(水)

1

ユニバース

15:40 - 17:00
オンライン
講 演 会 参加無料

FIBER Webinar Universe in Nucleic Acids Chemistry 1

申し込み締切 :5 月16 日(日)本講演会は、第一線の核酸化学分野で活躍する研究者を招聘して、最新の研究成果を紹介していただく講演会です。
申し込み方法

参加希望の方は website の申し込みフォームからお願いいたします。
※本講演会はセキュリティの関係上事前申込制となっております。

http://konan-fiber.jp/archives/2187

お 申 し 込 み 後 、 2 日 以 内 に 詳 細 を ご 案 内 い た し ま す 。も し 返 信 が な け れ ば 、
お手数ですがお問い合わせ先にご連絡をくださいますようお願いいたします。

15:40 - 16:10

16:10 - 17:00

遠 藤 玉 樹 先生

山 東 信 介 先生

A Technological Platform
for Interactome Screening
Between RNA and
Biomolecules

甲南大学
先端生命工学研究所 (FIBER)

Nucleic Acid Aptamers
to Control Cellular
Functions andFates

東京大学大学院
工学系研究科 教授

准教授

共催 日本核酸化学会 / 新学術領域研究「分子夾雑化学」/

ひょうご神戸サイエンスクラスター協議会

09

2021

お問い
合わせ

主催 甲南大学先端生命工学研究所 (FIBER)

甲 南 大 学 ポートアイランドキャンパス事務室
Tel 078-303-1147

Email fiber@adm.konan-u.ac.jp
http://www.konan-fiber.jp

未来大学 in NanoBioNow
77

Series122 FIBER Webinar Universe 9

Lectures In

7月 2021年

核酸化学 21日(水)2

15:40 - 16:50

ユニバース
FIBER Webinar Universe in Nucleic Acids Chemistry

本講 演会は、第一 線の核酸 化学分野で活躍する研究者を招聘して、最新の研究成 果を紹介していただく講演会です。
第２回目となる本講演会では、生物分子化学・生体関連化学・ケミカルバイオロジーの研究がご専門の名古屋工業大学生命・応用化学専攻 ソフトマテリアル分野教授 築地真也 先生をお招きし、
FIBER 教員とともに最新の研究成果を交えてご講演いただきます。大学および研究機関、企業等の研※ 講演は英語で行います。
究者など、幅広い分野からのご参加をお待ちしております。

15:40-16:00

Functions of nucleic
acids regulated by the
intracellular molecularenvironments
建 石 寿 枝 先生
甲南大学
先端生命工学研究所 (FIBER)
准教授

16:10-16:50

Chemical control ofsubcellular protein
localization usingsynthetic self-localizing
ligands
築 地 真 也 先生
名古屋工業大学
生命・応用化学専攻
ソフトマテリアル分野、教授申し込み方法http://konan-fiber.jp/archives/2374

お 申 し 込 み 後 、2 日 以 内 に 詳 細 を ご 案 内 い た し ま す 。返 信 が な い 場 合 、
お手数ですがお問い合わせ先にご連絡をくださいますようお願いいたします。

共催 日本核酸化学会 / 新学術領域研究「分子夾雑化学」/

ひょうご神戸サイエンスクラスター協議会

お問い
合わせ

主催 甲南大学先端生命工学研究所 (FIBER)

2

オンライン
講演会

参加希望の方は website の申し込みフォームからお願いいたします。
※本講演会はセキュリティの関係上事前申込制となっております。

- 参加無料 -参 加申込 締 切 :7 月20日( 火 ) 12: 0 0まで

甲南大学ポートアイランドキャンパス事務室
Tel 078-303-1147

Email fiber@adm.konan-u.ac.jp
http://www.konan-fiber.jp

79

Universe11
Series124 FIBER Webinar Universe11

Lectures In

2021/11/ (火)15:40 - 16:50
オンライン
講演会

核酸化学

- 参加無料 -ユニバース

FIBER Webinar Universe in Nucleic Acids Chemistry4

本講 演会は、第一 線の核酸 化学分野で活躍する研究者を招聘して、最新の研究成 果を紹介していただく講演会です。第４回目となる本講演会では、生体分子検出用分子プローブの開発など、核酸化学分野におけるケミカルバイオロジーがご専門の 和歌山大学システム工学部 坂本 隆 先生をお招きし、
FIBER 教員とともに最新の研究成果を交えてご講演いただきます。大学および研究機関、企業等の研※ 講演は英語で行います。
究者など、幅広い分野からのご参加をお待ちしております。

15:40-16:00%JGOKECNOQFWNCVKQPQH
&0#TGRNKECVKQPCNQPIIWCPKPGSWCFTWRNGZGUYKVJVQRQNQI[FGRGPFGPVOCPPGT高 橋 俊 太 郎 先生

甲南大学
先端生命工学研究所 (FIBER)
准教授

16:10-16:50#FWCNEQNQTƃWQTGUEGPEGUYKVEJQPRTQDGHQT
KOCIKPIVJGF[PCOKEUQH
IWCPKPGSWCFTWRNGZGUKP
EGNNU
坂 本 隆 先生
和歌山大学
システム工学部
准教授

申し込み方法参 加申込 締 切:

参加希望の方は website の申し込みフォームからお願いいたします。
※本講演会はセキュリティの関係上事前申込制となっております。

http://konan-fiber.jp/archives/2922

お申し込み後、2 日以内に詳細をご案内いたします。返信がない場合、お手数ですがお問い合わせ先にご連絡をくださいますようお願いいたします。

共催 日本核酸化学会 / 新学術領域研究「分子夾雑化学」/

ひょうご神戸サイエンスクラスター協議会

お問い
合わせ

主催 甲南大学先端生命工学研究所 (FIBER)

11月1日( 月)
12:00まで
甲南大学ポートアイランドキャンパス事務室
Tel 078-303-1147
Email fiber@adm.konan-u.ac.jp
http://www.konan-fiber.jp

FIBER核酸化学ユニバースは第一線で活躍される研究者に核酸化学分野の最先端の研究
成果をご紹介いただく講演会シリーズです。
2021

10

未来大学 in NanoBioNow■ なでしこScientistトーク̆̃˳˯
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Webinar Universe 8

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2021

日本語での講演です「なでしこ Scientist トーク」では第一線で活躍されている女性研究者とともに FIBER
教員が最先端の科学技術について分かり易く解説します。今回は、電気化学を用いたがんの早期診断法の開発に関して先駆的な研究をされている九州工業大学准教授佐藤しのぶ先生をお招きします。フリーディスカッション「研究者と話そう」では、佐藤先生の研究の話や女性研究者としてのライフ・ワークバランス等について、気軽に質問できる時間を設けます。

がんの進行に関わる DNA の解析
講演１

9:10 - 9:30

甲南大学
先端生命工学研究所（FIBER）

准教授

建石 寿枝 先生

DNA には、私たちの体の特徴や病気のなりやすさ等の体質を決める情報が書き込まれています。講演では、がんに関わる DNA の仕組みや、DNA の機能を制御する方法について解説します。

10:00 - 10:30 フリーディスカッション

電気化学的な 9:30 - 10:00
がん診断方法の開発
講演２

九州工業大学
工学研究院

准教授

佐藤 しのぶ 先生

がんは早期に診断できると、入院 1 週間で退院できる疾病であり、患者への負担も少なくなってきています。本講演では、これまでに用いられている診断方法と、私たちが開発している電気化学的ながんの診断方法について解説します。

「研究者と話そう」

申し込み方法

参加希望の方は website の申し込みフォームからお願いいたします。
※本講演会はセキュリティの関係上事前申込制となっております。

http://konan-fiber.jp/archives/2428

お 申 し 込 み 後 、2 日 以 内 に 詳 細 を ご 案 内 い た し ま す 。返 信 が な い 場 合 、
お手数ですがお問い合わせ先にご連絡をくださいますようお願いいたします。

主催：甲南大学先端生命工学研究所

オンライン
講演会
- 参加無料 -参加申込締切 :7 月2日(金)

共催：ひょうご神戸サイエンスクラスター協議会

今回はがんと核酸をテーマに、九州工業大学の佐藤しのぶ准教授をお招きしてオンライン講演会を開催しました。講演会では女性研究者としてのワークライフバランスについてもお話しいた
だきました。

■ 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」

例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（今回はオンライン開催）。
今回は新型コロナウイルス感染症に挑

むというテーマで、FIBER 教員と日本大学の桒原教授の講義を行いました。
桒原教授には開発中の新型コロナ検査技術についてご紹介いただきました。

11

2021

未来大学 in NanoBioNow■■ FIBER日本核酸化学会若手フォーラム
FIBER Future College 78 / Lectures in NANO BIO NOW 123 / FIBER ற෷৲৾ঘॽং‫ش‬५FIBER Webinar Universe10ற෷৲৾ঘॽং‫ش‬५FIBERZOOM によるオンライン開催

2021 年13:00~

8 月 5 日 木 〜6 日 金● 特別講演

天然を超える
人工酵素を目指して

口頭発表・ポスター発表募集！
口頭発表・ポスター発表募
発表申込締切：7/19( 月)13 時まで
参加申込締切：7/28( 水 ) 参加
※応募・参加申込詳細は、Website をご覧ください。 無料
オリゴヌクレオチド
化学合成の今昔物語

ータンパク質から核酸へー
東京大学 名誉教授
小宮山 眞 先生

東京工業大学 名誉教授
関根 光雄 先生

● 若手研究者招待講演
酵素活性の多重検出に資する
activatable型ラマンプローブの開発

RNAを標的とした蛍光性プローブの設計とその分析化学的応用

核酸ナノ技術を駆使した
がん免疫療法オートファジーを介したRNA分解機構

東京大学大学院医学系研究科 准教授
神谷 真子 先生

東北大学大学院理学研究科 准教授

佐藤 雄介 先生

東京工業大学科学技術創成研究院 博士研究員
牧野 支保 先生

東京大学大学院工学系研究科 助教
森廣 邦彦 先生

Program（木）● 核酸化学若手研究者口頭発表（一般） 8/5
13:00 〜 開会の挨拶* 優秀な発表には「FIBER 核酸化学若手講演賞」を授与します。

● ポスター発表（一般・学生）

日本核酸化学会 (JSNAC)と共催の本企画では、* 優秀な発表には「FIBER 核酸化学学生優秀ポスター賞」を授与します。
受賞対象者については、Websiteをご確認ください。

これまでに日本核酸化学会を牽引されてきた先先端生命工学研究所 (FIBER) は、日本核酸化学会 (JSNAC) と共催で FIBER 核酸化学ユニバース「FIBER 日本核酸化学会若手フォーラム」を開催します。本フォーラムではこれまでに日本核酸化学会を牽引されてきた先生や核酸化学をはじめとした生体関連化学を専門とする若手研究者をお招きし、最新の研究成果についてご講演いただきます。
また、日本核酸化学会に所属する若手教員、ポスドクや学生から口頭発表者、ポスター発表者を募集し、日頃の研究成果を発表していただきます。口頭発表及びポスター発表においては、優れた発表に対して、若手講演賞、学生優秀ポスター賞を授与します。
大学および研究機関、企業等の研究者など、幅広い分野の皆様のご参加をお待ちしております。
各エントリー要件、申込については、Website をご覧いただきお申込みください。

生や、核酸化学をはじめとした生体関連化学を成果についてご講演いただきました。

FIBER 日本核酸化学会若手フォーラムWebsite http://konan-fiber.jp/archives/2509▲

専門とする若手研究者をお招きし、最新の研究

13:10 〜 核酸化学若手研究者口頭発表 ( 一般 )
15:20 〜 若手研究者 招待講演
佐藤 雄介 先生 東北大学 准教授
15:50 〜 休憩
16:00 〜 ポスター発表 ( 一般・学生 )8/6（金）

13:00 〜 若手研究者 招待講演

牧野 支保 先生 東京工業大学 博士研究員

13:30 〜 若手研究者 招待講演

森廣 邦彦 先生 東京大学 助教

14:00 〜 休憩

14:10 〜 核酸化学 特別講演

関根 光雄 先生 東京工業大学 名誉教授

15:00 〜 若手研究者 招待講演

神谷 真子 先生 東京大学 准教授

15:30 〜 休憩

15:40 〜 若手研究者のパネルディスカッション
16:00 〜 休憩
16:10 〜 核酸化学 特別講演

小宮山 眞 先生 東京大学 名誉教授

17:00 〜 授与式・閉会式

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TEL 078-303-1147 FAX078-303-1495
MAIL fiber@adm.konan-u.ac.jp

主 催 甲南大学先端生命工学研究所 The Frontier Institute for Biomolecular Engineering Research (FIBER)

共 催 日本核酸化学会■ FIBER 若い世代の特別講演会
Lectures in

Series 118

FIBER
International Lectures67

FIBER未来大学

73

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M

5

に
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オ

演

ZO

Special Lecturesfrom Outstanding
Young Scientists

会

若い世代の特別講演会

ンライン

講

申し込み締切り：2021年 2 月 14日（日）甲南大学先端生命工学研究所(FIBER)および 日本大学 よりオンライン配信

2021

16

2/

Tue

14:00 - 15:15

参加費無料

先端生命工学研究所 (FIBER) では、公開講演会として「FIBER 未来大学 FIBER
FUTURE COLLEGE」を開催しております。
この度、FIBER FUTURE COLLEGE の一環として、「FIBER 若い世代の特別講演会」をオンライン配信による特別シリーズ「FIBER Webinar Universe」として開催します。本講演会では、ナノバイオの研究分野において、最先端の研究を国際的に牽引していくことが期待される若手研究者（博士課程の大学院生、博士研究員など）より、日頃の研究成果を発表していただきます。
大学および研究機関、企業等の研究者の皆様など、幅広い分野の皆様のご参加をお待ち申し上げております。
＊本講演会は、英語での講演会となっております。

14:00 - 14:30

14:35 - 15:15

Satpathi

KataokaDr. Sagar

Postdoctoral
Researcher,
Graduate School ofIntegrated Basic
Sciences,
Nihon University

Utilization of thephytochemical-RNA interaction
for the non-coding RNA based
drug developments

Novel Thioflavin T derivatives:
application to biosensing andnucleic acid aggregation

お申し込み

甲南大学 ポートアイランドキャンパス事務室
Tel078-303-1147 Fax 078-303-1495
Email fiber@adm.konan-u.ac.jp
http://www.konan-fiber.jp
上記の問い合わせ先にメールまたは FAX で① ご氏名 ② ご所属 ③ ご連絡先を記載してご連絡ください ( 参加無料 )。詳細は追ってご連絡いたします。
※申し込みメール送信後 2 日以内に返信がない場合は、問い合わせ先まで! ＦＩＢＥＲのホームページからもお申込みいただけます。
ご連絡ください。●
主催 甲南大学先端生命工学研究所 (FIBER)

日本大学
片岡 由佳 博士

Dr.Yuka

Postdoctoral
Researcher,
FIBER,
Konan University

お問い合せ

甲南大 FIBER
Sagar Satpathi 博士

至三宮
IKEA
三宮
ポートアイランド

神戸空港

中央市
民病院

医療センター駅

京コンピュータ前駅

甲南大学ポートアイランドキャンパス
至神戸空港

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」

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。

2021

12

未来大学 in NanoBioNow■ 産学連携三学連携

THE INTERNATIONAL INDUSTRIAL FAIR 2021 KOBE
日
時

2 3

9/

木

金

10：00 場 神戸国際展示場
17：00 所 1・2 号館 神戸ポートアイランド
甲南大学フロンティア研究推進機構と連携し、国際フロンティア産業メッセ
2021に研究成果の出展を行いました。
感染症対策のために出展ブースを無人としました。出展者プレゼンテーション
で「細胞内ではたらく活性分子をスク
リーニングできる評価系の開発」に関する研究成果を紹介しました。

第３回（旧：BIO tech）

ファーマラボ EXPO 東京 研究・開発 展
医薬品

医薬品メーカー・大学の研究者 必見

創薬研究・医薬品分析のソリューションが見つかる！

13

2021

核酸を標的とした創薬プラットフォーム～特定の分子に結合するRNAを高効率に選別する新技術～
甲南大学 先端生命工学研究所

出展技術の概要

数万種類の配列バリエーションを有するRNAを、鋳型DNAと共に個別に微小担体へ担持する。
担持されたRNAの機能をもとに微小担体を選別し、標的分子と結合するRNAを取得する。
微粒子
特願2018-32974

DNAライブラリ

1. エマルジョンPCR
2. 鋳型DNA合成
3. 転写
4. RNA補足

RNA

ランダム配列ライブラリ
天然配列ライブラリなど

標的分子と結合する
RNA
1000

RNAキャプチャー微粒子群（R-CAMPs）• 個別の微粒子にはそれぞれ異なる配列のRNAが固定化されている• 1回の反応で数百万種類の異なる微粒子を得ることができる• １つの微粒子には数十万コピーのRNAが固定化されている

カウント数

遠 藤 玉 樹 准 教 授 が、2021年
12月8〜10日に開催された第3回ファーマラボEXPOに研究成果を出展しました。神戸医療
産業都市と連携した共同出展に
より、疾患の発症に関わる核酸の高次構造に関する基礎研究の成果と共に、核酸高次構造に結 合 する化 合 物 群 の 開 発、
既存医薬品が結合し得る核酸
配列のスクリーニング技術などに関して、FIBERで得られている研究成果を紹介しました。

1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0

800
600

104

105

本技術の利点•
任意のDNA（人工設計した配列、天然配列など）をもとに
RNA キ ャ プ チ ャ ー 微 粒 子 群（R-CAMPs）を作製できる。
•
•

400

強蛍光領域

200
0

101

102

103

104

105

蛍光シグナル

標的分子と結合するRNAが固定化されている微粒子をセルソーターで選別・回収する。

産学連携に向けて•作製したR-CAMPsは冷凍保存が可能（サンプル提供可）。
標的分子と結合するRNAの選別（R-CAPMsの作製と選別）に要する時間は、わずか２日。
異なる溶液環境でのRNAの選別を容易に行える（微粒子を遠心分離することで数分で溶液交換が可能）。

RNAに相互作用すると想定される分子（タンパク質、ペプチド、低分子化合物など）を提供いただければ、共同研究として分子に結合するRNAを選別できます。
問い合わせ先：甲南大学フロンティア研究推進機構（甲南フロント）
TEL：078-435-2754
officefront@ml.konan-u.ac.jp
https://www.konan-u.ac.jp/front/

甲南大学先端生命工学研究所（FIBER）
准教授 遠藤玉樹
t-endoh@konan-u.ac.jp

PICK UP FIBERPICK UP FIBER受賞・ニュース
文部科学省科学研究費助成事業 学術変革領域研究（B）「核酸構造による生物種を超えた多元応答ゲノムの機構の解明」(令和３〜５年度)が発足しました
ゲノムを構成する核酸は遺伝情報としての役割を持つ分子であり、タンパ 建石寿枝 准教授（領域代表）
ク質は遺伝子の発現を調節・制御する分子であると、これまで捉えられてきました。この既成概念を覆すように、FIBERでは、ヒト細胞内での非二重らせん構造による遺伝子発現の制御機構を明らかにしてきました。これまでのゲノム研究では、研究対象となる生物
種ごとに核酸構造が解析されてきましたが、物理化学的視点に基づけば、核酸の構造形成メカ
ニズムは生物種に依存しないと考えられます。それぞれの生物の特性を考慮すると、ヒト以外の細菌、植物などの生物は、生育環境によって細胞内の分子環境が大きく変化すると予測され、このような変化が核酸構造を介してより効率よく生体反応を制御している可能性があります。
本研究領域では、環境に応答して多元的に変動する核酸構造に焦点を当て、生物種の枠組
みにとらわれずに「多元応答」と位置づける遺伝子の発現調節を行う分子機構を解明します。
さらに、世界初となる多元応答を示す核酸に注目した生物種の枠組みを超えたデータバンク（Dimension Responsive Genome Bank（DiR-GB））を創製することを目指します。

＜研究計画＞※詳細は領域HPをご参照ください。
https://www.konan-u.
ac.jp/hp/dir-gb_fiber/

本領域研究は、核酸化学（領域代表者）、分子生物学（今西未来 准教授、京都大）、植物分
子学（安喜史織 助教、奈良先端大）、計算科学（奥田修二郎 教授、凌一葦 助教、いずれも新潟大）、細胞機能工学（遠藤玉樹 准教授、甲南大）、ナノ材料化学（鶴岡孝章 准教授、甲南大）、
核酸有機化学（松本咲 助教、甲南大）の多分野の研究者が参画しています。また、高橋俊太
郎 准教授をはじめ、FIBERのメンバーとともに、一丸となって研究を推進しています。さらに、
領域アドバイザーとして、後藤祐児 教授（大阪大）、馬場嘉信 教授（名古屋大）、田中成典 教授（神戸大）、杉本直己 教授（甲南大）に就任していただき、領域研究の推進・運営に助言を頂きながら研究を推進します。令和3年度の学術変革領域研究
（B）
では、区分
（Ⅱ）の領域で155件の応募があり、採択件数は10件でした。本研究領域は、採択された10件の中で唯一、私立大学からの採択となりました。
2021

14

PICK UP FIBER

先端生命工学研究所の教員がケムステバーチャルシンポジウムに出演
先端生命工学研究所（FIBER）の教員が、国内最大の化学ポータルサイトのケムステー
ションが主催する「第 23 回ケムステバーチャルシンポジウム」（12 月 15 日
（水）18 時
〜20 時、YouTube ライブの限定 URL 配信）に出演しました。講師の一人として FIBERの建石寿枝 准教授が講演し、司会として FIBER の高橋俊太郎 准教授が、モデレーターの一人として FIBER の松本咲 助教がそれぞれ講演会を進行しました。
※講演会のアーカイブ動画が YouTube で公開されております。

高橋俊太郎 FIBER 准教授
公益財団法人旭硝子財団の『2021 年度採択研究助成プログラム』に採択
高橋俊太郎准教授が 2021 年度の公益財団法人旭硝子財団の研究助成プログラム「研究奨励」に採択されました。
研究テーマ：環境依存的な遺伝子発現の情報化とその予測システムの開発

15

2021

PICK UP FIBER

Cover Gallery〜表紙として採択された最近の論文〜
遺伝情報の記録と発現を司る核酸
塩基の化学的性質に関する総説

S. Takahashi and N. Sugimoto, Watson–Crick versus
Hoogsteen Base Pairs:Chemical Strategy to Encode andExpress Genetic Information in Life, Acc. Chem. Res., 54,
2110-2120 (2021).

T. Endoh, N. Brodyagin, D. Hnedzko, N. Sugimoto, andE. Rozners, Triple-Helical Binding of Peptide Nucleic
Acid Inhibits Maturation of Endogenous MicroRNA-197,
ACS Chem. Biol., 16, 1147-1151 (2021).

ペプチド核酸を用いた細胞内でのマイクロ RNA 成熟反応の制御法の開発

植物由来化合物ベルベリンに結合する新規の RNA 構造の発見
S. Satpathi, T. Endoh, P. Podbevšek, J. Plavec, and N.
Sugimoto, Transcriptome screening followed byintegrated physicochemical and structural analyses forinvestigating RNA-mediated berberine activity,
Nucleic Acids Res., 49, 8449-8461 (2021).

2021

16

PICK UP FIBER
杉本所長 日本化学会賞受賞の記念総説

N. Sugimoto, T. Endoh,
S. Takahashi, and H.
Tateishi-Karimat, Chemical
Biology of Double Helicaland Non-Double Helical
Nucleic Acids: “To B or Not
To B, That Is the Question”,
Bull. Chem. Soc. Jpn., 94,
1970-1998 (2021).

特定の四重らせんに結合して遺伝子複製を制御する分子の開発

S. Takahashi, A. Kotar, H. Tateishi-Karimata, S. Bhowmik,
Zi-Fu Wang, Ta-Chau Chang, S. Sato, S. Takenaka, J.
Plavec, and N. Sugimoto, Chemical Modulation of DNA
Replication along G-Quadruplex Based on
Topology-Dependent Ligand Binding, J. Am. Chem.
Soc., 143, 16458-16469 (2021).

FIBER余話
本号担当編集高橋 俊太郎コロナ渦の中、開催された東京オリンピックをテレビで観戦された方も多いかと思います。開会式では、市川海老蔵さんが演じられた歌舞伎が個人的にも印象深いものでした。本号の表紙絵のベースは歌川国貞作「梨園侠客伝 御所の五郎蔵 四代目市川小團次」です。ここで演じている歌舞伎の所作「にらみ」は、見得の中でも市川家だけができるポーズです。にらみには、天と地を同時に見渡している、また光を受けるのではなく反射させる、などという意味があります。これを見ると、厄災を取り除き健康でいられるということで、当時は治療のために多くの人がにらみの所作を見に集まったと伝えられております。
本号の表紙絵では、オリジナルでは小團次が傘を持っていますが、その代わりに化合物（リガンド）を持たせました。これは、リガンドを付けた四重らせん DNAを擬人化させることで今年の研究成果をイメージしてみました。FIBER では今後も、核酸の非二重らせん構造をターゲットとした研究で、コロナを吹き飛ばす明るい話題を提供していきます。

17

2021

ACCESS MAP

神戸三宮

Kobe-Sannomiya

計算科学
センター

神戸三宮

Kobe-Sannomiya

大阪難波
Osaka-Namba

計算科学センター駅
Keisankagaku Center

JR「三ノ宮」駅、阪急・阪神「神戸三宮」駅、神戸市営地下鉄「三宮」
駅よりポートライナーに乗り換
え、「計算科学センター」駅下車
し、徒歩3分。

2021

18

甲 南 大 学 先 端 生 命 工 学 研 究所

078-303-1147