遠藤 玉樹 (エンドウ タマキ)
ENDOH Tamaki
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職名 |
准教授 |
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学位 |
博士（工学）(東京工業大学) |
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専門分野 |
応用生物化学, バイオ機能応用、バイオプロセス工学, 生体化学 |
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外部リンク |
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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】
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日本化学会 生体機能関連化学部会
2012年9月 - 現在
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日本化学会
2006年4月 - 現在
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RNA学会
2006年4月 - 現在
研究経歴 【 表示 ／ 非表示 】
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細胞内で機能するRNA構造スイッチの最適化および合理的設計技術の構築
科学研究費補助金
研究期間： 2019年4月 - 現在
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核酸構造のトポロジーによる遺伝子発現の化学的制御
科学研究費補助金
研究期間： 2019年4月 - 現在
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疾患発症に関わる核酸非標準構造の構造及び機能の定量的解析
その他の研究制度
研究期間： 2018年4月 - 現在
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細胞内環境で変化する非二重らせん構造の定量的機能解析と遺伝子発現制御
科学研究費補助金
研究期間： 2018年4月 - 現在
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核酸構造の多様性に基づく新規の遺伝暗号Dimensional Codeの解析
科学研究費補助金
研究期間： 2016年4月 - 2019年3月
論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Nearest-neighbor parameters for the prediction of RNA duplex stability in diverse in vitro and cellular-like crowding conditions. 査読あり 国際誌
Saptarshi Ghosh, Shuntaro Takahashi, Dipanwita Banerjee, Tatsuya Ohyama, Tamaki Endoh, Hisae Tateishi-Karimata, Naoki Sugimoto
Nucleic acids research 51 ( 9 ) 4101 - 4111 2023年5月
RNA performs various spatiotemporal functions in living cells. As the solution environments significantly affect the stability of RNA duplexes, a stability prediction of the RNA duplexes in diverse crowded conditions is required to understand and modulate gene expression in heterogeneously crowded intracellular conditions. Herein, we determined the nearest-neighbor (NN) parameters for RNA duplex formation when subjected to crowding conditions with an ionic concentration relevant to that found in cells. Determination of the individual contributions of excluded volume effect and water activity to each of the NN parameters in crowded environments enabled prediction of the thermodynamic parameters and their melting temperatures for plenty of tested RNA duplex formation in vitro and in cell with significant accuracy. The parameters reported herein will help predicting RNA duplex stability in different crowded environments, which will lead to an improved understanding of the stability-function relationship for RNAs in various cellular organelles with different molecular environments.
DOI： 10.1093/nar/gkad020
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Endogenous G-quadruplex-forming RNAs inhibit the activity of SARS-CoV-2 RNA polymerase. 招待あり 査読あり 国際誌
Tamaki Endoh, Shuntaro Takahashi, Naoki Sugimoto
Chemical communications (Cambridge, England) 59 ( 7 ) 872 - 875 2023年1月
担当区分：筆頭著者
Replication of RNA viruses is catalysed by virus-specific polymerases, which can be targets of therapeutic strategies. In this study, we used a selection strategy to identify endogenous RNAs from a transcriptome library derived from lung cells that interact with the RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) of SARS-CoV-2. Some of the selected RNAs weakened the activity of RdRp by forming G-quadruplexes. These results suggest that certain endogenous RNAs, which potentially form G-quadruplexes, can reduce the replication of viral RNAs.
DOI： 10.1039/d2cc05858h
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Cladogenetic Orthogonal Light-Up Aptamers for Simultaneous Detection of Multiple Small Molecules in Cells. 査読あり 国際共著 国際誌
Tamaki Endoh, Jia-Heng Tan, Shuo-Bin Chen, Naoki Sugimoto
Analytical chemistry 95 ( 2 ) 976 - 985 2023年1月
担当区分：筆頭著者, 責任著者
Recent successes in construction of light-up RNA aptamers allowed fluorescence-based live-cell imaging of RNAs. In addition, light-up aptamers have been converted into signaling aptamers that enable fluorometric detection of small chemicals. To date, only a single target chemical has been detected at a time in cells. In this study, we selected cladogenetic orthogonal light-up aptamers that output three different colors from the RNA library having the same ligand binding core. Two of the three functioned in mammalian cells. These two aptamers, which fluoresce blue and green upon binding of cognate fluorogen, were converted into signaling aptamers. Using these signaling aptamers in combination with a previously described light-up aptamer with red fluorescence, we demonstrated simultaneous detection of multiple chemicals in living cells. The cladogenetic orthogonal light-up aptamers developed in this study and the simple strategy for rational designing of the signaling aptamers will provide innovative advances in the field of RNA-based bioimaging.
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High-temperature adaptation of an OsNRT2.3 allele is thermoregulated by small RNAs. 査読あり 国際共著 国際誌
Yong Zhang, Hisae Tateishi-Karimata, Tamaki Endoh, Qiongli Jin, Kexin Li, Xiaoru Fan, Yingjun Ma, Limin Gao, Haiyan Lu, Zhiye Wang, Art E Cho, Xuefeng Yao, Chunming Liu, Naoki Sugimoto, Shiwei Guo, Xiangdong Fu, Qirong Shen, Guohua Xu, Luis Rafael Herrera-Estrella, Xiaorong Fan
Science advances 8 ( 47 ) eadc9785 2022年11月
Climate change negatively affects crop yield, which hinders efforts to reach agricultural sustainability and food security. Here, we show that a previously unidentified allele of the nitrate transporter gene OsNRT2.3 is required to maintain high yield and high nitrogen use efficiency under high temperatures. We demonstrate that this tolerance to high temperatures in rice accessions harboring the HTNE-2 (high temperature resistant and nitrogen efficient-2) alleles from enhanced translation of the OsNRT2.3b mRNA isoform and the decreased abundance of a unique small RNA (sNRT2.3-1) derived from the 5' untranslated region of OsNRT2.3. sNRT2.3-1 binds to the OsNRT2.3a mRNA in a temperature-dependent manner. Our findings reveal that allelic variation in the 5' untranslated region of OsNRT2.3 leads to an increase in OsNRT2.3b protein levels and higher yield during high-temperature stress. Our results also provide a breeding strategy to produce rice varieties with higher grain yield and lower N fertilizer input suitable for a sustainable agriculture that is resilient against climate change.
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Applicability of the nearest-neighbour model for pseudoknot RNAs. 査読あり 国際誌
Sagar Satpathi, Tamaki Endoh, Naoki Sugimoto
Chemical Communications 58 ( 40 ) 5952 - 5955 2022年5月
The validity of the nearest-neighbour (NN) model was verified in an RNA pseudoknot (PK) structure. The thermodynamic parameters of the second hairpin stem (S2) region, which separates the PK from a hairpin structure, were monitored using CD and UV melting. Different PKs with identical NN base pairs in the S2 region exhibited similar thermodynamic parameters, highlighting the validity of the NN model in this RNA tertiary structure motif.
DOI： 10.1039/d1cc07094k
書籍等出版物 【 表示 ／ 非表示 】
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核酸科学ハンドブック
杉本 直己, 日本核酸化学会, 講談社サイエンティフィク（ 担当： 分担執筆 , 範囲: 第II部 核酸科学の最前線 15. リボスイッチ）
講談社 2020年12月 （ ISBN:9784065207864 ）
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生体分子化学 基礎から応用まで
杉本直己、内藤昌信、橋詰蜂雄、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（ 担当： 共著 , 範囲: 第６章 セントラルドグマ）
講談社 2017年1月 （ ISBN:978-4-06-156806-8 ）
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生体分子化学 : 基礎から応用まで = biomolecular chemistry
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, 講談社サイエンティフィク
講談社 2017年 （ ISBN:9784061568068 ）
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CSJカレントレビュー ここまで進んだバイオセンシング・イメージング 1分子から細胞、脳まで
遠藤玉樹、杉本直己（ 担当： 共著 , 範囲: 細胞内核酸化学 （pp 86-91））
化学同人 2012年
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特定配列RNAの検出法 「新しいDNAチップの科学と応用」
遠藤玉樹（ 担当： 単著）
講談社サイエンティフィック 2007年
、関根光雄 編集（講談社サイエンティフィック）、194-204 (2007)
総説・解説記事（Misc） 【 表示 ／ 非表示 】
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高橋俊太郎, 遠藤玉樹, BHOWMIK Sudipta, 杉本直己
高圧討論会講演要旨集 59th 159 2018年11月
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分子クラウディング環境下におけるFMNリボスイッチ由来のアプタマードメインの分子挙動
遠藤玉樹, RODE B.Ambadas, RODE B.Ambadas, 杉本直己
日本RNA学会年会要旨集 20th 30 2018年7月
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疾患関連分子の認識技術の革新 mRNA構造のダイナミクスを考慮した疾患関連遺伝子の発現制御技術の構築
遠藤 玉樹, 杉本 直己
生命科学系学会合同年次大会 2017年度 [3AW23 - 3] 2017年12月
掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議） 出版者・発行元：生命科学系学会合同年次大会運営事務局
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Conformational Dynamics of mRNA in Gene Expression as New Pharmaceutical Target
T. Endoh and N. Sugimoto
The Chemical Record 17 817 - 832 2017年9月
担当区分：筆頭著者 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌） 出版者・発行元：Wiley
講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】
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Nucleic Acids Chemistry beyond the Watson-Crick Double Helix (81) : Stability prediction of RNA duplexes under various molecular crowding in vitro and in cell
S. Ghosh, S. Takahashi, D. Banerjee, T. Ohyama, T. Endoh, H. Tateishi-Karimata, N. Sugimoto
日本化学会第103回春季年会 (東京理科大学野田キャンパス)
開催年月日： 2023年3月
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脱ワトソン・クリックの核酸化学 (86): シグナリングライトアップアプタマーによる同一細胞内における複数化合物の多色検出
遠藤玉樹, J.-H. Tan, S.-B. Chen, 杉本直己
日本化学会第103回春季年会 (東京理科大学野田キャンパス)
開催年月日： 2023年3月
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Nucleic Acids Chemistry beyond the Watson-Crick Double Helix (82) : Applications of nearest-neighbor parameters for RNA/DNA hybrid duplexes in the advancement of therapeutics
D. Banerjee, H. Tateishi-Karimata, S. Ghosh, S. Takahashi, T. Ohyama, T. Endoh, M. Toplishek, M. Trajkovski, J. Plavec, N. Sugimoto
日本化学会第103回春季年会 (東京理科大学野田キャンパス)
開催年月日： 2023年3月
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天然アルカロイド化合物の化学的拡張によるRNA機能制御分子の開発
遠藤玉樹、S. Satpathi、Y. Chen、松本咲、大山達也、P. Podbevšek、J. Plavec、鬼塚和光、永次史、杉本直己
第22回東北大学多元物質科学研究所研究発表会 (東北大学片平さくらホール（オンライン参加）)
開催年月日： 2022年12月
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環境応答性を示す非二重らせん核酸構造のスクリーニング法の構築
遠藤 玉樹, 奥田 修二郎, 凌 一葦, 建石 寿枝, 杉本 直己
第95回日本生化学会大会 (名古屋国際会議場)
開催年月日： 2022年11月
産業財産権 【 表示 ／ 非表示 】
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核酸の検出方法
小畠 英理、三重 正和、遠藤 玉樹
公開番号：特開2006-055017
出願国：国内
【特許コード】 P06P003883
学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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バイオ関連化学シンポジウム 講演賞
2013年9月 第7回バイオ関連化学シンポジウム
遠藤玉樹
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ISNAC Outstanding Oral Presentation Award for Young Scientist in 2012
2012年11月 核酸化学シンポジウム組織委員会
遠藤玉樹
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The First International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBC2012) Poster Award
2012年11月 日本化学会 生体機能関連化学部会
遠藤玉樹
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日本化学会第92春季年会 優秀講演賞（学術）
2012年3月 日本化学会
遠藤玉樹
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遺伝子・デリバリー研究会 第8回シンポジウム 奨励賞
2008年5月 遺伝子・デリバリー研究会
遠藤玉樹
科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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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)
担当区分：研究分担者
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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。 -
生物種の分類枠組みを超えた網羅解析による多元応答深化の解明
2021年 - 2023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)
担当区分：研究代表者
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細胞内で機能するRNA構造スイッチの最適化および合理的設計技術の構築
2019年4月 - 2022年3月
学術振興機構 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
本研究では、細胞内で効率良く機能するRNA構造スイッチを合理的に設計する技術基盤を確立する。
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核酸構造のトポロジーによる遺伝子発現の化学的制御
2019年4月 - 2022年3月
学術振興機構 科学研究費助成事業 基盤研究(A)
杉本 直己, 建石 寿枝, 高橋 俊太郎, 遠藤 玉樹
本研究課題では、分子環境に依存してトポロジーを変動させる核酸構造による遺伝子の発現調節機構の解明と、得られる知見を活用した化学的な遺伝子の発現制御技術を確立することを目指して研究を進めた。研究成果として、細胞内を特徴づける分子クラウディング環境において、核酸トポロジーおよびその安定性に影響を及ぼす因子を同定し、遺伝子発現の変動と核酸トポロジーの相関を定量的に明らかにした。さらに、核酸トポロジーを人為的に変化させる人工分子の開発を行い、分子間の相互作用で特定の核酸トポロジーの形成、安定化を促すことで、細胞内で核酸機能を制御できることを実証した。
科研費以外の競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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翻訳反応を調節し得るmRNA構造の熱安定性と構造特性との相関解析
2014年4月 - 2015年3月
ひょうご科学技術協会 ひょうご科学技術協会学術研究助成
研究シーズへのリンク 【 表示 ／ 非表示 】
研究費にかかる研究（調査）活動報告書 【 表示 ／ 非表示 】
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2022年度 生物種の分類枠組みを超えた網羅解析による多元応答深化の解明
研究費の種類： 科学研究費助成事業（科研費）
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2022年度 細胞内で機能するRNA構造スイッチの最適化および合理的設計技術の構築
研究費の種類： 科学研究費助成事業（科研費）
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2021年度 細胞内で機能するRNA構造スイッチの最適化および合理的設計技術の構築
研究費の種類： 科研費
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2020年度 細胞内で機能するRNA構造スイッチの最適化および合理的設計技術の構築
研究費の種類： 科研費