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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)

外部リンク

出身学校 【 表示 / 非表示

  • 甲南大学   理学部   化学科   卒業

    - 2003年3月

出身大学院 【 表示 / 非表示

  • 甲南大学   自然科学研究科   博士課程   修了

    - 2008年3月

学内職務経歴 【 表示 / 非表示

  • 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

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 株式会社ファイン

    2008年4月 - 2009年2月

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    国名:日本国

  • 米国イリノイ大学

    2008年4月 - 2008年6月

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    国名:アメリカ合衆国

  • 日本学術振興会

    2005年4月 - 2008年3月

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    国名:日本国

所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 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

  • イオン液体研究会

    2011年 - 現在

  • 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

    2012年10月 - 現在

 

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

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    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

論文 【 表示 / 非表示

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

    H. Tateishi-Karimata and N. Sugimoto

    Chem. Commun.   2020年2月

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    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

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    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: 10.1021/jacs.1c05468

    PubMed

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  • 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8月

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    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: 10.1093/nar/gkab580

    PubMed

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  • 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   94 ( 7 )   1970 - 1998   2021年7月

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    共著

    出版者・発行元:The Chemical Society of Japan  

    DOI: 10.1246/bcsj.20210131

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  • 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7月

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    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: 10.1021/acs.biochem.0c00346

    PubMed

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書籍等出版物 【 表示 / 非表示

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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   141年会   29V05 - am10S   2021年3月

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    出版者・発行元:(公社)日本薬学会  

    J-GLOBAL

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  • 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

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  • 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   ( 46 )   195 - 200   2020年11月

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    出版者・発行元:東京化学同人  

    CiNii Article

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  • 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   140年会   26G - pm10S   2020年3月

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    出版者・発行元:(公社)日本薬学会  

    J-GLOBAL

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  • 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

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講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • 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) 

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    開催年月日: 2020年9月

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  • 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) 

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    開催年月日: 2020年9月

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  • 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) 

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    開催年月日: 2020年9月

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  • 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) 

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    開催年月日: 2020年9月

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  • 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) 

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    開催年月日: 2020年3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

    建石 寿枝、 杉本 直己

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    出願番号:特願2011-117381

    出願国:国内  

  • 高品質化粧料

    佐々木 義晴, 西田 尚広, 瀧上 忠一, 建石 寿枝

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    出願番号:特願2009-027695

    公開番号:特開2010-180193

    J-GLOBAL

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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3月   日本化学会  

    建石寿枝

  • 資生堂サイエンスグラント

    2017年6月   第10回女性研究者資生堂サイエンスグラント  

    建石 寿枝

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

    2007年11月   a  

    狩俣 寿枝  (建石の旧姓 )

  • 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 )

  • 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   a  

    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

    2020年4月 - 現在

    学術振興機構 科学研究費助成事業 基盤研究(B)

    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

    2017年4月 - 2020年3月

    学術振興機構 科学研究費助成事業 基盤研究(C)

    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

    2014年4月 - 2017年3月

    学術振興機構 科学研究費助成事業 若手研究(B)

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    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。

  • 遺伝子発現に重要な関与をする核酸の非標準構造のエネルギーデータベース化とその活用

    2012年4月 - 2015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, 遠藤 玉樹, 建石 寿枝

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    細胞内の分子環境を考慮した核酸の非標準構造に関するエネルギーデータベースを構築し、安定化エネルギーを制御する分子の合理的な設計、および転写反応、翻訳反応などの遺伝子発現過程の調節に活用していくことを目的に研究を遂行した。細胞内の分子クラウディング環境を模倣した実験系を構築し、これらの環境が非標準核酸構造の物理化学的性質に与える影響を定量的に明らかにした。また、転写反応、翻訳反応に対する非標準核酸構造の影響を、核酸の構造安定性と相関させて評価した。さらに、核酸構造の安定化エネルギーを変化させうる人工分子および人工システムを構築し、遺伝子発現の制御が可能であることを示した。

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  • G-C塩基対よりA-T塩基対を安定化させることによる新規DNAナノスイッチの開発

    2012年4月 - 2014年3月

    学術振興機構 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究

    杉本 直己, 建石 寿枝

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    核酸ナノテクノロジーの基盤技術である核酸構造スイッチを構築するために、水和イオン液体であるリン酸二水素型コリン(choline dhp)中におけるDNA二重鎖の安定性を熱力学的に解析した。その結果、cholihe dhp中では、ワトソン・クリック[W・C] 塩基対のA-T塩基対がG-C塩基対よりも安定化されることを見出した。また、生化学実験の標準溶液(NaCl水溶液、pH7.0)では非常に不安定なフーグスティーン[H]塩基対でも、choline dhp中ではH塩基対が安定に形成された。さらに、W・C塩基対からH塩基対への構造スイッチを構築し、標的二重鎖配列のセンシングシステムの構築も行った。

    researchmap

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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

    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

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

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    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4月
    -
    現在

    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4月
    -
    現在

    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

    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

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    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。

  • ひらめき☆ときめきサイエンス

    2011年8月

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    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6月

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    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

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    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8月

     詳細を見る

    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

  • 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

  • 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

  • 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)

  • 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