建石 寿枝 (タテイシ ヒサエ)
TATEISHI Hisae
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職名 |
准教授 |
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学位 |
博士(理学)(甲南大学) |
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専門分野 |
生命分子化学, 生体化学 |
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外部リンク |
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建石 寿枝 (タテイシ ヒサエ) TATEISHI Hisae
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甲南大学 フロンティアサイエンス研究科 フロンティアサイエンス研究科 准教授
2025年4月 - 現在
甲南大学 先端生命工学研究所 准教授
2020年4月 - 現在
甲南大学 先端生命工学研究所 講師
2016年4月 - 2020年3月
甲南大学 先端生命工学研究所 助教
2010年7月 - 2016年3月
株式会社ファイン
2008年4月 - 2009年2月
国名:日本国
米国イリノイ大学
2008年4月 - 2008年6月
国名:アメリカ合衆国
日本学術振興会
2005年4月 - 2008年3月
国名:日本国
日本化学会
2002年11月 - 現在
日本核酸化学会
2019年 - 現在
日本核酸医薬学会
2015年 - 現在
非ワトソン-クリックワールドの核酸化学の確立と国際核酸化学研究拠点の形成
研究期間: 2024年4月 - 現在
核酸非二重らせん構造が転写変異に及ぼす影響の定量的解析
科学研究費補助金
研究期間: 2012年4月 - 現在
イオン液体を用いた新規機能性核酸の開発
(選択しない)
研究期間: 2010年1月 - 現在
分子環境変化に応答する新規核酸マテリアルの構築
(選択しない)
研究期間: 2005年4月 - 現在
疑似細胞内環境下における核酸構造の定量的解析
(選択しない)
研究期間: 2002年4月 - 現在
Stability of non-canonical nucleic acid structure as a potential modulator of cell fate. 査読あり 国際誌
Shuntaro Takahashi, Hisae Tateishi-Karimata, Naoki Sugimoto
Nucleic acids research 54 ( 2 ) 2026年1月
Cellular morphological changes occur during cell life and diseases, such as senescence and cancer. Although the cellular conditions should be varied with the morphology changes, there have been no attempts to understand the cellular morphological changes by focusing on the intracellular molecular environment and elucidating the behaviour of nucleic acids. Nucleic acids can form hierarchical secondary and higher-order structures due to intermolecular interactions and other factors. Additionally, a number of important discoveries indicate a link between the effects of intracellular cations, hydration, and metabolic products on the stability of nucleic acid structures and diseases, such as cancer. Thus, changes in gene expression by environments can trigger morphological changes in cells. To elucidate the mechanisms of intracellular gene expression governed by nucleic acid behaviour, it is extremely important to analyse the stability of nucleic acid structures in the whole cell or local cellular spaces by manipulating the actions of small molecules, such as cations, water, and metabolic products. This review article describes the research background and latest progress in controlling senescence and cancer by modulating gene expression based on the prediction of intracellular nucleic acid behaviour, with a focus on the effects of cations, hydration, and metabolites on intracellular nucleic acid structures and their stability.
DOI: 10.1093/nar/gkaf1486
Controlling the local conformation of RNA G-quadruplex results in reduced RNA/peptide cytotoxic accumulation associated with C9orf72 ALS/FTD 査読あり 国際誌
S. Matsumoto, H. Tateishi-Karimata, T. Ohyama, N. Sugimoto
Small Methods 9 ( 6 ) in press 2025年3月
Hisae Tateishi-Karimata, Keiko Kawauchi, Shuntaro Takahashi, Naoki Sugimoto
Journal of the American Chemical Society 146 ( 12 ) 8005 - 8015 2024年3月
担当区分:筆頭著者 出版者・発行元:American Chemical Society (ACS)
Intracellular chemical microenvironments, including ion concentrations and molecular crowding, play pivotal roles in cell behaviors, such as proliferation, differentiation, and cell death via regulation of gene expression. However, there is no method for quantitative analysis of intracellular environments due to their complexity. Here, we have developed a system for highlighting the environment inside of the cell (SHELL). SHELL is a pseudocellular system, wherein small molecules are removed from the cell and a crowded intracellular environment is maintained. SHELL offers two prominent advantages: (1) It allows for precise quantitative biochemical analysis of a specific factor, and (2) it enables the study of any cell, thereby facilitating the study of target molecule effects in various cellular environments. Here, we used SHELL to study G-quadruplex formation, an event that implicated cancer. We show that G-quadruplexes are more stable in SHELL compared with in vitro conditions. Although malignant transformation perturbs cellular K+ concentrations, environments in SHELL act as buffers against G-quadruplex destabilization at lower K+ concentrations. Notably, the buffering effect was most pronounced in SHELL derived from nonaggressive cancer cells. Stable G-quadruplexes form due to the binding of the G-quadruplex with K+ in different cancer cells. Furthermore, the observed pattern of G-quadruplex-induced transcriptional inhibition in SHELL is consistent with that in living cells at different cancer stages. Our results indicate that ion binding to G-quadruplexes regulates gene expression during pathogenesis.
DOI: 10.1021/jacs.3c11160
Loss of p53 Provokes NF-κB-Dependent Disruption of Nucleolar Cap and Nucleoplasmic Redistribution of Fibrillarin During Nucleolar Stress. 国際誌
Takeru Torii, Mako Sumida, Atsushi Kobayashi, Toshiyuki Goto, Ryosuke Suzuki, Shin Kuwamoto, Wataru Nakajima, Wataru Sugimoto, Kohei Takeuchi, Yuma Tanaya, Masayuki Tera, Nobuyuki Tanaka, Hiroaki Hirata, Hisae Tateishi-Karimata, Takahito Nishikata, Miwako Kato Homma, Daisuke Miyoshi, Keiko Kawauchi
Biomolecules 16 ( 2 ) 2026年2月
Chemotherapeutic agents targeting ribosome biogenesis induce profound reorganization of nucleolar architecture, yet how the tumor suppressor p53 governs these structural responses remains unclear. Here, we show that loss of p53 leads to NF-κB-dependent disappearance of nucleolar caps induced by doxorubicin (DOXO). Under these conditions, fibrillarin (FBL), which is normally confined to the nucleolus, relocates to the nucleoplasm and forms foci that partially associate with G-quadruplex (G4) structures, non-canonical nucleic acid secondary structures enriched at transcriptionally active genomic regions. To examine whether this redistribution is linked to transcriptional changes, we integrated publicly available transcriptomic datasets and identified genes that were upregulated in p53-deficient cells under DOXO treatment and downregulated upon FBL depletion. Given that casein kinase 2 alpha (CK2α) is a nuclear binding partner of FBL, we further analyzed CK2α-dependent gene programs. This analysis revealed that a fraction of FBL-responsive genes overlapped with CK2α-dependent signatures and were enriched for promoter-proximal G4 structures. Among candidate regulators, the G4-binding transcription factor MAZ emerged as a potential mediator linking nucleoplasmic FBL and CK2α to G4-associated transcriptional regulation. Together, our findings identify a mechanism linking loss of p53 to G4-associated transcriptional reprogramming through nucleolar architectural disruption mediated by an FBL-CK2α-MAZ axis during DOXO treatment.
DOI: 10.3390/biom16020296
疾患進行における非二重らせん核酸構造の機能 擬似細胞系SHELLによる機構的理解
建石 寿枝, 杉本 直己
生化学 98 ( 1 ) 132 - 136 2026年2月
出版者・発行元:(公社)日本生化学会
CSJカレントレビュー「進化を続ける核酸化学―ゲノム編集,非二重らせん,核酸医薬」
神谷 真子, 建石 寿枝, 永 次史, 山吉 麻子, 杉本 直己( 担当: 共著 , 範囲: 第1章フロントランナーに聞く「令和の時代も進化を続ける核酸化学」)
2021年10月
相分離生物学の全貌(現代化学増刊46)
建石寿枝, 杉本直己( 担当: 共著 , 範囲: 第Ⅳ部 生物学的相分離の理論)
東京化学同人 2020年11月 ( ISBN:9784807913466 )
生体分子化学―基礎から応用まで (エキスパート応用化学テキストシリーズ)
杉本 直己, 内藤 昌信, 橋詰 峰雄, 高橋 俊太郎, 田中 直毅, 建石 寿枝, 遠藤 玉樹, 津本 浩平, 長門石 曉, 松原 輝彦, 上田 実, 朝山 章一郎
講談社 2017年1月 ( ISBN:406156806X )
建石 寿枝
日本女性科学者の会学術誌 25 37 - 42 2025年1月
出版者・発行元:一般社団法人 日本女性科学者の会
核酸の構造はワトソン・クリック塩基対から成る二重らせん構造である。しかし近年では核酸は、三重らせん、四重らせん構造などの非二重らせん構造も形成できることが明らかになりつつある。興味深いことに、非二重らせん構造を形成できる核酸の塩基配列はがんや神経変性疾患に関連する遺伝子上に多く存在し、非二重らせん構造が形成されると転写・翻訳など遺伝子発現の変異が誘起されることが報告されている。そのため、非二重らせん構造が疾患の発症や進行に及ぼす役割が注目され、非二重らせん構造の形成と疾患遺伝子発現変化の相関を明らかにする研究が世界的に行われている。これらの知見は、疾患の発症や進行の分子機構の解明に役立つ可能性がある。本総説では、疾患関連遺伝子(特にがん遺伝子)上に形成される非二重らせん構造と、核酸構造が遺伝子発現に及ぼす影響について概説する。
DOI: 10.5939/sjws.250007
核酸化学のNew Data Science(17):細胞内の分子クラウディング環境を制御した擬似細胞システムの開発
TAKATSU Masako, TATEISHI-KARIMATA Hisae, SUGIMOTO Naoki
日本化学会春季年会講演予稿集(Web) 105th 2025年
核酸化学のNew Data Science(15):新型最近接塩基対パラメータとAIを用いたDNAzyme活性のユニバーサル予測
TAKAHASHI Shuntaro, TAKAHASHI Shuntaro, GHOSH Saptarshi, TATEISHI-KARIMATA Hisae, TATEISHI-KARIMATA Hisae, NISHIMURA Tomohiro, FUKUNAGA Tsukasa, HAMADA Michiaki, SUGIMOTO Naoki
日本化学会春季年会講演予稿集(Web) 105th 2025年
核酸化学のNew Data Science(14):細胞内におけるRNA二次構造の予測法の開発
TATEISHI-KARIMATA Hisae, TATEISHI-KARIMATA Hisae, DIPANWITA Banerjee, TAKAHASHI Shuntaro, NISHIMURA Tomohiro, FUKUNAGA Tsukasa, HAMADA Michiaki, SUGIMOTO Naoki
日本化学会春季年会講演予稿集(Web) 105th 2025年
核酸化学における新しいデータデータサイエンス(18):正常細胞と癌細胞の間のDNA二本鎖の安定性の比較
CHEN Kun, TATEISHI-KARIMATA Hisae, TAKAHASHI Shuntaro, SUGIMOTO Naoki
日本化学会春季年会講演予稿集(Web) 105th 2025年
Development of a pseudo-organelle system to explore how the molecular environment shapes G-quadruplex behavior 招待あり
Hisae Tateishi-Karimata
Advances in Noncanonical Nucleic Acids “ANNA2025” (Hotel Bohinj) 2025年10月 Slovenia NMR center
開催年月日: 2025年10月
国名:スロベニア共和国
擬似細胞系を活用した細胞内核酸の構造・機能予測 招待あり
建石寿枝
第25回生命化学研究会~The Final~ (ホテル モナーク鳥取) 2026年1月 生命化学研究会
開催年月日: 2026年1月
国名:日本国
「核酸の姿と病気の関わり」 招待あり
建石 寿枝
日本薬学会関西支部主催:市民公開講座「環境によって変わる核酸の姿と病気:ヒトからウイルスまでを標的とした創薬を目指して」 2022年12月
開催年月日: 2022年12月
生物種を超えた多元応答機構の解明を目指した核酸構造の解析
建石寿枝
第95回日本生化学会大会 シンポジム「非二重らせん核酸の多元機能」 2022年11月
開催年月日: 2022年11月
Quantitative analysis for G-quadruplex and i-motif formations in malignant cancers
Hisae Tateishi-Karimata, Naoki Sugimoto
第49回国際核酸化学シンポジウム 2022年11月
開催年月日: 2022年11月
核酸の立体構造を制御する方法及びその用途、並びに、細胞内分子クラウディング環境を再現するための組成物
建石 寿枝、高橋 俊太郎、川内 敬子、杉本 直己
出願番号:2022-189538
核酸の立体構造を制御する方法及びその用途、並びに、細胞内分子クラウディング環境を再現するための組成物
建石 寿枝, 川内 敬子, 高橋 俊太郎, 杉本 直己
核酸鎖の四重螺旋構造の形成を可能にするデオキシヌクレオシド誘導体
杉本 直己, 建石 寿枝, 金原 数, 村岡 貴博
核酸塩基対の安定性を塩基対選択的に変える方法
建石 寿枝、 杉本 直己
出願番号:特願2011-117381
出願国:国内
日本女性科学者の会 第29回 奨励賞
2024年6月 一般財団法人 日本女性科学者の会 非二重らせん核酸に調節される遺伝子発現機構の解明とその制御法の開発
2019年度甲南大学教員功績表彰者
2020年3月 甲南大学
日本化学会第94春季年会 優秀講演賞(学術)
2014年3月 日本化学会
建石寿枝
日本化学会第87春季年会 学生講演賞
2007年11月 a
狩俣 寿枝 (建石の旧姓 )
細胞内局所環境での核酸集団の機能解明を目指した次世代の統計熱力学の開拓
2025年6月 - 2028年3月
学術振興機構 科学研究費助成事業 挑戦的研究(開拓)
杉本 直己, 高橋 俊太郎, 建石 寿枝
いつ、どこで、どのように、核酸の高次構造は形成し機能するのかを予測する
2022年4月 - 2027年3月
学術振興機構 科学研究費助成事業 基盤研究(S)
杉本 直己, 松浦 和則, 沼田 圭司, 遠藤 玉樹, 高橋 俊太郎, 建石 寿枝
研究期間の初年度である2022年度は、当初の研究計画に従い、細胞内の時空環境による核酸構造への影響を【知る】研究を中心に遂行した。非標準的なDNA構造であるグアニン四重らせん(G4)構造に関して、高圧力環境下での熱安定性解析を行った。その結果、G4構造の基礎となる積層されたカルテット構造が、構造形成に伴い脱水和を引き起こすことを見出した(Anal. Chem., 94, 7400 (2022))。また、長期的な時間経過を考慮した細胞老化とDNA構造の関連を解析した結果、老化細胞で促進されるDNAのメチル化反応がG4構造によって抑制されることが見出された(Chem. Commun., 58, 12459 (2022))。これらの成果により、G4構造が細胞内の自由水濃度の変動に応じて構造安定性を変化させ、DNAの化学修飾状態を調節している可能性が示された。RNAが形成する高次構造についても、その基礎構造として欠かせないシュードノット(PK)構造の熱安定性解析を行った。PK構造に欠かせないステム領域に焦点を絞り、PK構造からヘアピン構造への変化における熱安定性解析を行った結果、このステム領域の安定性を最近接塩基対モデルから予測可能であることを示す結果を得た(Chem. Commun., 58, 5952 (2022))。本成果は、PK構造に関するSETUPパラメータの取得に重要な知見となる。2022年度はさらに、G4構造に関して、その安定性が生体反応にどの程度影響を及ぼすのかを予測しつつ、G4構造に依存した遺伝子発現を制御するツールの開発を目指し、G4構造に結合する化合物の解析を行い、当初の計画に先行して研究成果が得られた。具体的には、国際共同研究によりルテニウムを配位した新規の金属錯体を合成し、この化合物がG4構造の中でもイス型トポロジーに結合して複製反応を抑制することを明らかにした(J. Am. Chem. Soc., 144, 5956 (2022))。
細胞内環境評価系を用いた多元応答機構の解明と多元応答ゲノムバンクの開発
2021年8月 - 2024年3月
学術振興機構 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(B)
建石 寿枝, 鶴岡 孝章
本領域研究では、多様な生物種における核酸の非二重らせん構造を網羅的に解析し、核酸構造に制御されるゲノムの多元的な発現機構(多元応答ゲノム機構)を解明する。そのため、本計画研究(A02班)では、下記の研究を推進する。
[1] 細胞内の核酸構造を定量的に解析するため、実細胞のタンパク質などを用いて究極の細胞内環境評価系を構築する(模する研究)。[2] ヒト、植物、菌類など様々な生物種の細胞内における核酸構造を解析し、得られたデータをフィードバックして細胞内環境評価系を最適化する(磨く研究)。[3] 様々な生物種の核酸“構造”情報を集約したデータバンクを構築する(創る研究)。このデータバンクにA01班、A03班に解析されたトランスクリプトーム解析等を組み込み、ゲノムの高次情報として遺伝子発現を制御し得る配列を予測できる多元応答ゲノムバンク(DiR-GB)を創製することを目指す。
2021年度は、模する研究として、実細胞内の環境を中性高分子や有機金属錯体(MOF)によって模倣した実験系を構築することを試みた。まず、中性高分子によって細胞内環境の生体分子で込み合った分子クラウディング環境下を構築し、分子クラウディング環境下における多元応答を示す核酸構造の挙動を解析し、核酸構造に及ぼす周辺環境の重要性を示した(Chem. Commun., 58, 48 (2021), RSC Adv., 11, 37205 (2021))。さらに、細胞小器官などの細胞内の特殊な空間を模倣するため、MOFの形態や物性を制御する技術を開発した(CrystEngComm, 23, 8498 (2021))。さらに、多元応答を示す核酸構造であるG四重らせん構造が遺伝子発現機構に及ぼす影響についても解析し、核酸構造の重要性を示した(J. Am. Chem. Soc., 143, 16458 (2021))。
多元応答ゲノム機構の解明
2021年8月 - 2024年3月
学術振興機構 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(B)
建石 寿枝, 今西 未来, 遠藤 玉樹
総括班は、領域の運営(研究計画、領域会議やシンポジウムの開催、広報活動)ならびに領域研究全体の研究連携の支援を担当する。2021年度は、領域研究代表者を統括班の代表とし、甲南大学内に多元応答ゲノム領域推進センター(領域事務局を兼務)を設立し、領域の運営ならびに研究連携を推進した。
まず、領域メンバーの研究打ち合わせでは、新型コロナウイルス感染拡大による行動制限のため、オンライン会議を活用し、定期的に研究の進捗を報告し、連携が滞りなく推進されているか確認した。本年度は、多元応答ゲノム機構の解明を目指し、遺伝子発現に関わる核酸構造やタンパク質について、定量的に解析した。その結果、核酸非二重らせん構造(i-モチーフおよびG四重らせん)形成におよぼす、溶液環境の効果( RSC Adv., 11, 37205 (2021))、G四重らせん構造とメチル化酵素の相互作用(Nucleic Acids Res. 50, 449 (2022))を明らかにした。さらに、核酸構造変化に応答した遺伝子発現機構として、G四重らせん構造の形態が複製におよぼす影響(J. Am. Chem. Soc., 143, 16458 (2021))や、翻訳反応を調節し得るシュードノット構造の形成機構 (Chem. Commun., in press (2022))を明らかにした。
また、領域発足にあたり、領域アドバイザーをお招きし、領域のコンセプトを広く周知できるようキックオフシンポジウムを開催した。シンポジウムでは、核酸非二重らせん構造の機能解析の第一人者であるPurdue University(米国)のDanzhou Yang教授とNanyang Technological University(シンガポール)のAnh Tuan Phan教授をお招きし、領域への応援メッセージとともに特別講演を行っていただいた。
極限環境により誘起されるDNA特殊構造を活用したDNAスイッチの開発
2014年4月 - 2015年3月
公益財団法人ひょうご科学技術協会 公益財団法人ひょうご科学技術協会 平成26年度学術研究助成
機能性核酸および酵素の活性を溶液環境で制御することを活用したナノマテリアル(センサーなど)の開発
細胞内で活用できる機能性核酸の開発
2025年度 非ワトソン クリックワールドの核酸化学の確立と国際核酸化学研究拠点の形成
研究費の種類: 甲南新世紀戦略研究プロジェクト(第Ⅰ期)
2024年度 非ワトソン クリックワールドの核酸化学の確立と国際核酸化学研究拠点の形成
研究費の種類: 甲南新世紀戦略研究プロジェクト(第Ⅰ期)
2023年度 多元応答ゲノム
研究費の種類: JSPS 学術変革領域研究(B)
2021年度 細胞内の核酸構造の定量的解析を目指した疾患細胞モデル系の構築とその活用
研究費の種類: 科研費
2020年度 細胞内の核酸構造の定量的解析を目指した疾患細胞モデル系の構築とその活用
研究費の種類: 科研費
レポートの提出やアンケート調査による授業内容の改善
授業の予習および復習資料の作成
なでしこscientistトーク
役割:出演, 司会
甲南大学 先端生命工学研究所 なでしこscientistトーク 甲南大学先端生命工学研究所 2014年6月 - 現在
対象: 高校生, 大学生, 大学院生, 教育関係者, 保護者, 研究者, 社会人・一般
最先端の科学技術について、女性研究者がわかりやすく解説する講演会。
第95回日本生化学会大会のシンポジウム 2S09e 「非二重らせん核酸の多元機能」
役割:企画立案・運営等, パネル司会・セッションチェア等
日本生化学会 ・ 今西 未来(京都大学化学研究所)・建石 寿枝(甲南大学先端生命工学研究所(FIBER)) ・学術変革領域研究(B)「多元応答ゲノム」 ( 名古屋国際会議場 第9会場(222) ) 2022年11月
種別:大会・シンポジウム等
B領域横断研究会(糖化学ノックイン・多元応答ゲノム)
役割:企画立案・運営等, パネル司会・セッションチェア等
学術変革領域(B)「糖化学ノックイン」「多元応答ゲノム」 ( グランフロント大阪北館 アクティブスタジオ ) 2022年10月
種別:大会・シンポジウム等
ひらめき☆ときめきサイエンス~ようこそ大学の研究室へ~KAKENHI
役割:企画立案・運営等, パネル司会・セッションチェア等
甲南大学先端生命工学研究所 ( 甲南大学ポートアイランドキャンパス ) 2022年8月
遺伝子を観て、新しい機能について学ぼう~mRNAワクチンやPCR検査のしくみ~
ひらめき☆ときめきサイエンス~ようこそ大学の研究室へ~KAKENHI
役割:企画立案・運営等, パネル司会・セッションチェア等
甲南大学先端生命工学研究所 ( 甲南大学ポートアイランドキャンパス ) 2022年8月
体験しよう PCR 検査!学ぼう遺伝子の仕組み!
FIBER核酸化学ユニバース9
役割:パネル司会・セッションチェア等
甲南大学先端生命工学研究所 学術変革領域(B)「多元応答ゲノム」多元応答ゲノム領域推進センター ( オンライン ) 2022年2月
種別:大会・シンポジウム等
外部因子による核酸塩基認識能の制御
外部因子(特に共存溶質や溶媒)により、核酸の塩基認識力を制御する
溶液環境変化による機能性核酸、酵素などの活性制御(活性の向上)
溶液環境変化による機能性核酸、酵素などの活性制御(活性の向上)
機能性核酸(リボザイム、アプタマー、アンチセンス核酸など)の配列設計
機能性核酸(リボザイム、アプタマー、アンチセンス核酸など)の配列設計
化粧品および健康食品開発の化学的アプローチ
化粧品および健康食品開発の化学的アプローチ
生体高分子(特に核酸)の物性解析(構造解析、熱力学的安定性解析、速度解析など)
生体高分子(特に核酸)の物性解析(構造解析、熱力学的安定性解析、速度解析など)