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建石 寿枝 (タテイシ ヒサエ)

TATEISHI Hisae

職名

准教授

学位

博士(理学)(甲南大学)

専門分野

生体関連化学

出身大学 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    2003年03月

    甲南大学   理学部   化学科   卒業

出身大学院 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    2008年03月

    甲南大学  自然科学研究科  博士課程  修了

学内職務経歴 【 表示 / 非表示

  • 2020年04月
    -
    継続中

    甲南大学   先端生命工学研究所   准教授  

  • 2016年04月
    -
    2020年03月

    甲南大学   先端生命工学研究所   講師  

  • 2010年07月
    -
    2016年03月

    甲南大学   先端生命工学研究所   助教  

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 2008年04月
    -
    2009年02月

      株式会社ファイン  

  • 2008年04月
    -
    2008年06月

      米国イリノイ大学  

  • 2005年04月
    -
    2008年03月

      日本学術振興会  

所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 2002年11月
    -
    継続中
     

    日本化学会

  • 2019年
    -
    継続中
     

    日本核酸化学会

  • 2015年
    -
    継続中
     

    日本核酸医薬学会

  • 2012年10月
    -
    継続中
     

    ひょうご神戸サイエンスクラスター協議会 環境・エネルギー部門

  • 2011年
    -
    継続中
     

    イオン液体研究会

 

研究経歴 【 表示 / 非表示

  • 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04月  -  継続中

  • 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01月  -  継続中

    イオン液体中でのDNAは、水溶液中とまったく異なる挙動を示す。本研究では、このイオン液体とDNAの相互作用を活用して、水溶液中ではない新しい機能(センシング機能など)をもったDNA材料を構築する。

  • 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04月  -  継続中

  • 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04月  -  継続中

論文 【 表示 / 非表示

  • Chemical biology of non-canonical structures of nucleic acids for therapeutic application

    H. Tateishi-Karimata and N. Sugimoto

    Chem. Commun.     2020年02月  [査読有り]

    共著

  • Chemical Modulation of DNA Replication along G-Quadruplex Based on Topology-Dependent Ligand Binding.

    Shuntaro Takahashi, Anita Kotar, Hisae Tateishi-Karimata, Sudipta Bhowmik, Zi-Fu Wang, Ta-Chau Chang, Shinobu Sato, Shigeori Takenaka, Janez Plavec, Naoki Sugimoto

    Journal of the American Chemical Society   143 ( 40 ) 16458 - 16469   2021年10月

    共著

    Ligands that bind to and stabilize guanine-quadruplex (G4) structures to regulate DNA replication have therapeutic potential for cancer and neurodegenerative diseases. Because there are several G4 topologies, ligands that bind to their specific types may have the ability to preferentially regulate the replication of only certain genes. Here, we demonstrated that binding ligands stalled the replication of template DNA at G4, depending on different topologies. For example, naphthalene diimide derivatives bound to the G-quartet of G4 with an additional interaction between the ligand and the loop region of a hybrid G4 type from human telomeres, which efficiently repressed the replication of the G4. Thus, these inhibitory effects were not only stability-dependent but also topology-selective based on the manner in which G4 structures interacted with G4 ligands. Our original method, referred to as a quantitative study of topology-dependent replication (QSTR), was developed to evaluate correlations between replication rate and G4 stability. QSTR enabled the systematic categorization of ligands based on topology-dependent binding. It also demonstrated accuracy in determining quantitatively how G4 ligands control the intermediate state of replication and the kinetics of G4 unwinding. Hence, the QSTR index would facilitate the design of new drugs capable of controlling the topology-dependent regulation of gene expression.

    DOI PubMed

  • Roles of non-canonical structures of nucleic acids in cancer and neurodegenerative diseases.

    Hisae Tateishi-Karimata, Naoki Sugimoto

    Nucleic acids research   49 ( 14 ) 7839 - 7855   2021年08月

    共著

    Cancer and neurodegenerative diseases are caused by genetic and environmental factors. Expression of tumour suppressor genes is suppressed by mutations or epigenetic silencing, whereas for neurodegenerative disease-related genes, nucleic acid-based effects may be presented through loss of protein function due to erroneous protein sequences or gain of toxic function from extended repeat transcripts or toxic peptide production. These diseases are triggered by damaged genes and proteins due to lifestyle and exposure to radiation. Recent studies have indicated that transient, non-canonical structural changes in nucleic acids in response to the environment can regulate the expression of disease-related genes. Non-canonical structures are involved in many cellular functions, such as regulation of gene expression through transcription and translation, epigenetic regulation of chromatin, and DNA recombination. Transcripts generated from repeat sequences of neurodegenerative disease-related genes form non-canonical structures that are involved in protein transport and toxic aggregate formation. Intracellular phase separation promotes transcription and protein assembly, which are controlled by the nucleic acid structure and can influence cancer and neurodegenerative disease progression. These findings may aid in elucidating the underlying disease mechanisms. Here, we review the influence of non-canonical nucleic acid structures in disease-related genes on disease onset and progression.

    DOI PubMed

  • Chemical Biology of Double Helical and Non-Double Helical Nucleic Acids: “To B or Not To B, That Is the Question”

    Naoki Sugimoto, Tamaki Endoh, Shuntaro Takahashi, Hisae Tateishi-Karimata

    Bulletin of the Chemical Society of Japan ( The Chemical Society of Japan )  94 ( 7 ) 1970 - 1998   2021年07月

    共著

    DOI

  • Effect of Molecular Crowding on the Stability of RNA G-Quadruplexes with Various Numbers of Quartets and Lengths of Loops.

    Saki Matsumoto, Hisae Tateishi-Karimata, Shuntaro Takahashi, Tatsuya Ohyama, Naoki Sugimoto

    Biochemistry   59 ( 28 ) 2640 - 2649   2020年07月

    共著

    G-Quadruplexes are noncanonical structures formed by guanine-rich regions of not only DNA but also RNA. RNA G-quadruplexes are widely present in the transcriptome as mRNAs and noncoding RNAs and take part in various essential functions in cells. Furthermore, stable RNA G-quadruplexes control the extent of biological functions, such as mRNA translation and antigen presentation. To understand and regulate the functions controlled by RNA G-quadruplexes in cellular environments, which are molecularly crowded, we would be required to investigate the stability of G-quadruplexes in molecular crowding. Here, we systematically investigated the thermodynamic stability of RNA G-quadruplexes with different numbers of G-quartets and lengths of loops. The molecular crowding conditions of polyethylene glycol with an average molecular weight of 200 (PEG200) were found to stabilize RNA G-quadruplexes with three and four G-quartets, while G-quadruplexes with two G-quartets did not exhibit any stabilization upon addition of PEG200. On the other hand, no difference in stabilization by PEG200 was observed among the G-quadruplexes with different loop lengths. Thermodynamic analysis of the RNA G-quadruplexes revealed more appropriate motifs for identifying G-quadruplex-forming sequences. The informatics analysis with new motifs demonstrated that the distributions of G-quadruplexes in human noncoding RNAs differed depending on the number of G-quartets. Therefore, RNA G-quadruplexes with different numbers of G-quartets may play different roles in response to environmental changes in cells.

    DOI PubMed

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書籍等出版物 【 表示 / 非表示

  • 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 (担当: その他 )

    講談社  2017年01月 ISBN: 406156806X

    ASIN Amazon

  • CSJカレントレビュー「医療・診断・創薬の化学」

    建石寿枝, 杉本直己 (担当: その他 , 担当範囲: 第4章 遺伝子診断の新手法 )

    化学同人  2017年

  • 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 (担当: その他 )

    講談社  2017年 ISBN: 9784061568068

  • Facilitation of RNA enzyme activity in the molecular crowding media of cosolutes

    建石 寿枝 (担当: 単著 )

    J. Am. Chem. Soc.  2009年11月

    J. Am. Chem. Soc.(学術雑誌、2009), 131, 16881-16888

  • Effects of Polyethylene Glycol on DNA Duplex Stability at Different NaCl Concentrations

    建石 寿枝 (担当: 単著 )

    Bull. Chem. Soc. Jpn.  2007年11月

    Bull. Chem. Soc. Jpn.(学術雑誌、2007) 80, 10, 1987-1994

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総説・解説記事(Misc) 【 表示 / 非表示

  • 核小体ストレスにより形成するrDNA G-quadruplex集合体とその機能

    杉本 渉, 桑本 慎, 建石 寿枝, 岩根 敦子, 高橋 宏隆, 三好 大輔, 川内 敬子

    日本薬学会年会要旨集 ( (公社)日本薬学会 )  141年会   29V05 - am10S   2021年03月

    共著

    J-GLOBAL

  • 脱ワトソン・クリックの核酸化学(69):神経変性疾患に関連するRNA四重鎖とジペプチドリピートの分子シミュレーションによる相互作用の解析

    大山達也, 建石寿枝, 田中成典, 杉本直己, 杉本直己

    日本化学会春季年会講演予稿集(Web)   101st   2021年

    共著

    J-GLOBAL

  • クラウディングの実験と理論 (相分離生物学の全貌) -- (生物学的相分離の理論)

    建石 寿枝, 杉本 直己

    現代化学 : 増刊 ( 東京化学同人 )  ( 46 ) 195 - 200   2020年11月

    共著

    CiNii

  • rRNA転写阻害による核小体崩壊メカニズムの解明

    杉本 渉, 豊田 駿, 建石 寿枝, 杉本 直己, 岩根 敦子, 三好 大輔, 川内 敬子

    日本薬学会年会要旨集 ( (公社)日本薬学会 )  140年会   26G - pm10S   2020年03月

    共著

    J-GLOBAL

  • 脱ワトソン・クリックの核酸化学(63):分子シミュレーションによるGGGGCCリピートのRNA四重鎖とジペプチドリピートの集積メカニズムの解析

    大山達也, 建石寿枝, 田中成典, 杉本直己, 杉本直己

    日本化学会春季年会講演予稿集(CD-ROM)   100th   2020年

    共著

    J-GLOBAL

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講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • 異なるGカルテット数とループ長を有するRNAグアニン四重らせんの安定性への分子クラウディングの効果

    松本咲, 建石寿枝, 高橋俊太郎, 大山達也, 杉本直己

    第14回バイオ関連化学シンポジウム  (オンライン開催)  2020年09月  -  2020年09月   

  • Development of the prediction method for stability of RNA/DNA hybrids under a physiological condition

    BANERJEE Dipanwita, 建石寿枝, 大山達也, GHOSH Saptarshi, 遠藤玉樹, 高橋俊太郎, 杉本直己

    第14回バイオ関連化学シンポジウム  (オンライン開催)  2020年09月  -  2020年09月   

  • Stability prediction of DNA duplexes available under diverse molecular crowding conditions

    GHOSH Saptarshi, 高橋俊太郎, 大山達也, 遠藤玉樹, 建石寿枝, 杉本直己

    第14回バイオ関連化学シンポジウム  (オンライン開催)  2020年09月  -  2020年09月   

  • 神経変性疾患に関わるリピートRNAによる相分離機構の解析

    建石寿枝, Ye Teng, 大山達也, 田中成典, 杉本直己

    第14回バイオ関連化学シンポジウム  (オンライン開催)  2020年09月  -  2020年09月   

  • 脱ワトソン・クリックの核酸化学(63):分子シュミレーションによるGGGGCCリピートのRNA四重鎖とジペプチドリピートの集積メカニズムの解析

    大山達也, 建石寿枝, 田中成典, 杉本直己

    日本化学会第100回春季年会  (東京理科大学)  2020年03月  -  2020年03月   

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産業財産権 【 表示 / 非表示

  • 核酸塩基対の安定性を塩基対選択的に変える方法

    特願2011-117381 

    建石 寿枝、 杉本 直己

学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • 日本化学会第94春季年会 優秀講演賞(学術)

    2014年03月   日本化学会  

    受賞者:  建石寿枝

  • 日本化学会第87春季年会 学生講演賞

    2007年11月11日   a  

    受賞者:  狩俣 寿枝  (建石の旧姓 )

  • 5th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry ポスター優秀賞 (Nucleic Acids Research賞)

    2007年11月11日   a  

    受賞者:  狩俣 寿枝  (建石の旧姓 )

  • 第18回生命分子化学研究会若手サマースクール ポスター賞

    2006年11月11日   a  

    受賞者:  狩俣 寿枝  (建石の旧姓 )

科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 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

    基盤研究(B)

    研究期間:  2020年04月  -  継続中  代表者:  建石寿枝

  • 細胞内の環境変化がDNAの構造及び機能に及ぼす影響の定量的解析

    基盤研究(C)

    研究期間:  2017年04月  -  2020年03月  代表者:  建石寿枝

  • 極限環境におけるDNA相互作用を活用したDNA塩基対形成の制御

    若手研究(B)

    研究期間:  2014年04月  -  2017年03月 

    DNAを薬剤や材料として活用する際、細胞内やチップ基板上の“超クラウディング環境”やイオン液体中の“超高塩濃度環境”などの“極限環境”によってDNA構造安定性は大きく影響を受ける。これまでこのような環境の効果は複雑であるため、環境効果を加味したDNA構造予測は困難であった。本研究では1)極限環境の物性変化(誘電率、水の活量変化など)に着目することによって、複雑な環境をシンプルに解析し、DNA構造安定性に及ぼす“極限環境”の影響をエネルギーレベルで理解することを試みる。さらに得られた知見を基に、2)DNAの構造形成の最も基本的な相互作用である塩基対形成能を極限環境によって制御し、DNAナノ構造体の構造制御を行う。

  • 極限環境下におけるRNA高次構造の定量的解析

    若手研究(B)

    研究期間:  2012年04月  -  2014年03月 

    核酸を材料として活用する際に、細胞内やチップ基板上の“超クラウディング環境”やイオン液体中の“超高塩濃度環境”などの“極限環境”が核酸に及ぼす効果を知ることは、重要である。本研究課題では、医療的、工業的分野から材料としての活用が期待されている機能性RNAの高次構造に対して、様々な“極限環境”が及ぼす影響を定量化する。これまで、極限環境下でに相互作用は非常に複雑であり、定量的解析は困難であると考えられてきた。申請者は、これらの環境の溶液中における物性変化(誘電率、水の活量変化など)に着目することによって、複雑な環境をシンプルに評価し、RNA高次構造安定性に及ぼす“極限環境”の影響をエネルギーレベルで評価することを試みる。

科研費以外の競争的資金獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 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

    提供機関:  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

    研究期間: 2014年04月  -  2015年03月 

共同研究希望テーマ 【 表示 / 非表示

  • 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

研究費にかかる研究(調査)活動報告書 【 表示 / 非表示

  • 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

  • 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

     全文表示

    液滴は細胞内の環境によって、形成、消失を繰り返し、細胞内の重要な反応を促進または抑制する効果をもつ。近年、神経変性疾患の細胞毒性を示すペプチドやタンパク質などが細胞内で液滴を形成することが見出され、疾患と関連性が注目されている。本研究では、疾患の進行に伴う細胞内の環境変化が核酸の構造に及ぼす影響に注目し、液滴の関わる生体反応の新たな調節機構の解明と、その知見を活用した生体反応制御技術の開発を目指す。

 

その他教育活動及び特記事項 【 表示 / 非表示

  • 2011年04月
    -
    継続中

    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

  • 2011年04月
    -
    継続中

    授業の予習および復習資料の作成

 

社会貢献活動 【 表示 / 非表示

  • なでしこscientistトーク

    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06月
    -
    現在

    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。

  • ひらめき☆ときめきサイエンス

    2011年08月
     
     

    生体分子を未来センサーとして使おう ~DNA で陽イオンを検出する~

  • NanoBioCollege2011社会人向け連続講座/FIBER研究成果報告

    2011年06月
     
     

    NanoBioCollege2011社会人向け連続講座/FIBER研究成果報告

  • NanoBioCollege2010社会人向け連続講座/FIBERから発信する最先端テクノロジー

    2010年11月
     
     

    社会人向けに最新のナノテクノロジーに関する講義を行った

  • ひらめき☆ときめきサイエンス

    2010年08月
     
     

    最新ノーベル賞堪能ツアー ―蛍光タンパク質と光るDNA実験―と題して中学生向けに実験講義を行った。本講義は、独立行政法人日本学術振興会の助成を受けたプログラムである。

 

提供可能な資源 【 表示 / 非表示

  • 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)

取得資格 【 表示 / 非表示

  • 高等学校教諭専修免許