2025/04/07 更新

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ムラタ アサコ
村田 亜沙子
MURATA ASAKO
所属
総合理工学研究院 物質科学部門 准教授
総合理工学府 総合理工学専攻(併任)
職名
准教授
連絡先
メールアドレス
電話番号
0925838845
プロフィール
核酸(DNA/RNA)を主な研究対象にしたケミカルバイオロジー研究を展開しています。核酸に結合する低分子を探索・開発したり、そのような低分子を核酸が関連する生命化学反応・生命現象の調節・制御に応用することを目指しています。
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研究分野

  • ナノテク・材料 / 生体化学

  • ナノテク・材料 / ケミカルバイオロジー

学位

  • 博士 (生命科学)

経歴

  • 九州大学 大学院総合理工学研究院 准教授 

    2022年4月 - 現在

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    国名:日本国

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  • 大阪大学 産業科学研究所 准教授 

    2019年12月 - 2022年3月

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    国名:日本国

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  • ベイラー医科大学 生化学・分子生物学科 博士研究員(2006.6–2008.2) 京都大学 化学研究所 特任研究員(2008.3–2010.2) 京都大学 物質-細胞統合システム拠点(iCeMS)研究員(2010.3) 京都大学 物質-細胞統合システム拠点(iCeMS)特定研究員(2010.4–2010.6) 大阪大学 産業科学研究所 特任研究員(2010.6–2012.11) 大阪大学 産業科学研究所 助教(2012.12–2019.12) 大阪大学 産業科学研究所 准教授(2019.12–2022.3)   

学歴

  • 東京大学   新領域創成科学研究科  

    2001年4月 - 2006年3月

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    国名:日本国

  • 筑波大学   第二学群   生物学類

    1997年4月 - 2001年3月

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    国名:日本国

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 小分子化合物

    研究キーワード: 小分子化合物

    研究期間: 2024年

  • 研究テーマ: マイクロRNA

    研究キーワード: マイクロRNA

    研究期間: 2024年

  • 研究テーマ: RNA構造・機能制御

    研究キーワード: RNA構造・機能制御

    研究期間: 2024年

  • 研究テーマ: RNA

    研究キーワード: RNA

    研究期間: 2024年

  • 研究テーマ: ● 低分子が結合しうるRNAモチーフの探索手法の開発 ● 低分子-RNA結合ペアの大規模データを解析することによる、RNA結合低分子の分子デザイン指針の獲得および低分子-RNAペア予測モデル構築

    研究キーワード: RNA、低分子(化合物)、RNA構造、網羅的探索、ビッグデータ、情報解析、機械学習

    研究期間: 2021年4月

  • 研究テーマ: ●低分子が誘起する新奇RNA立体構造の実証

    研究キーワード: RNA、低分子(化合物)、RNA構造、複合体、構造解析

    研究期間: 2021年4月

  • 研究テーマ: ●RNAウイルスのフレームシフトシグナルを標的とした低分子スクリーニング

    研究キーワード: RNAウイルス、−1リボソーマルフレームシフト、翻訳フレームシフト、低分子(化合物)、化合物スクリーニング

    研究期間: 2020年4月

  • 研究テーマ: ●小分子で駆動する-1リボソーマルフレームシフト(翻訳フレームシフト)とタンパク質の輸送局在制御への応用

    研究キーワード: -1リボソーマルフレームシフト、翻訳フレームシフト、小分子、タンパク質局在・輸送

    研究期間: 2015年4月 - 2021年3月

  • 研究テーマ: ●低分子によるマイクロRNA生成効率の調節

    研究キーワード: マイクロRNA、低分子(化合物)、切断反応、Dicer、マイクロRNA生合成、マイクロRNA前駆体プロセシング

    研究期間: 2011年4月 - 2022年3月

  • 研究テーマ: ●マイクロRNA前駆体に結合する低分子化合物同定を目指した、蛍光ディスプレイスメントアッセイによる大規模化合物スクリーニング

    研究キーワード: スクリーニング、低分子(化合物)、化合物ライブラリー、マイクロRNA前駆体、蛍光ディスプレイスメントアッセイ

    研究期間: 2010年5月 - 2015年3月

論文

  • A machine learning approach toward generating the focused molecule library targeting CAG repeat DNA 査読 国際誌

    Chen Q., Yamada T., Murata A., Sugai A., Matsushita Y., Nakatani K.

    Digital Discovery   3 ( 2 )   243 - 248   2024年1月   ISSN:2635-098X

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Digital Discovery  

    <jats:p>This study evaluates a machine learning-based classification method with surface plasmon resonance (SPR) labeled data to create a focused molecule library. Our model increased the probability of hits from 5.2&#37;...</jats:p>

    DOI: 10.1039/D3DD00160A

    Scopus

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  • Method for Identifying Sequence Motifs in Pre-miRNAs for Small-Molecule Binding 国際誌

    Takashima, Y; Murata, A; Iida, K; Sugai, A; Hagiwara, M; Nakatani, K

    ACS CHEMICAL BIOLOGY   17 ( 10 )   2817 - 2827   2022年9月   ISSN:1554-8929 eISSN:1554-8937

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACS Chemical Biology  

    Non-coding RNAs are emerging targets for drug development because they are involved in various cellular processes. However, there are a few reliable design strategies for small molecules that can target RNAs. This paper reports a simple and efficient method to comprehensively analyze RNA motifs that can be bound by a specific small molecule. The method involves Dicer-mediated pre-miRNA cleavage and subsequent analysis of the reaction products by high-throughput sequencing. A pre-miRNA mutant library containing a randomized region at the Dicer deavage site was used as the substrate for the reaction. Sequencing analysis of the products of the reaction carried out in the presence or absence of a synthetic small molecule identified the pre-miRNA mutants whose Dicer-mediated deavage was significantly altered b y the addition of the small molecule. The binding of the small molecule to the identified pre-miRNA mutants was confirmed by surface plasmon resonance, demonstrating the feasibility of our method.

    DOI: 10.1021/acschembio.2c00452

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

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  • Premature translation termination mediated non-ER stress induced ATF6 activation by a ligand-dependent ribosomal frameshifting circuit 査読 国際共著 国際誌

    Hsu H.T., Murata A., Dohno C., Nakatani K., Chang K.Y.

    Nucleic Acids Research   50 ( 9 )   5369 - 5383   2022年5月   ISSN:0305-1048 eISSN:1362-4962

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Nucleic Acids Research  

    The -1 programmed ribosomal frameshifting (-1 PRF) has been explored as a gene regulatory circuit for synthetic biology applications. The -1 PRF usually uses an RNA pseudoknot structure as the frameshifting stimulator. Finding a ligand-responsive pseudoknot with efficient -1 PRF activity is time consuming and is becoming a bottleneck for its development. Inserting a guanine to guanine (GG)-mismatch pair in the 5 '-stem of a small frameshifting pseudoknot could attenuate -1 PRF activity by reducing stem stability. Thus, a ligand-responsive frameshifting pseudoknot can be built using GG-mismatch-targeting small molecules to restore stem stability. Here, a pseudoknot requiring stem-loop tertiary interactions for potent frameshifting activity was used as the engineering template. This considerably amplified the effect of mismatch destabilization, and led to creation of a mammalian -1 PRF riboswitch module capable of mediating premature translation termination as a synthetic regulatory mode. Application of the synthetic circuit allowed ligand-dependent ATF6N mimic formation for the activation of protein folding-related genes involved in the unfolded protein response without an ER-stress inducing agent. With the availability of mismatch-targeting molecules, the tailored module thus paves the way for various mismatch plug-ins to streamline highly efficient orthogonal ligand-dependent -1 PRF stimulator development in the synthetic biology toolbox.

    DOI: 10.1093/nar/gkac257

    Web of Science

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  • A small-molecule fluorescence probe ANP77 for sensing RNA internal loop of C, U and A/CC motifs and their binding molecules 査読 国際誌

    Bimolendu Das, Asako Murata, Kazuhiko Nakatani

    Nucleic Acids Research   49 ( 15 )   8462 - 8470   2021年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Small-molecules interacting with particular RNAs and modulating their functions are vital tools for RNA-targeting drug discovery. Considering the substantial distribution of the internal loops involving two contiguous cytosines opposite to a single-nucleotide base (Y/CC; Y = C, U or A) within the biologically significant functional RNAs, developing small-molecule probes targeting Y/CC sites should provide profound insight into their functions and roles in biochemical processes. Herein, we report ANP77 as the small-molecule probe for sensing RNA internal loop of Y/CC motifs and molecules binding to the motifs. The Y/CC motifs interact with ANP77 via the formation of a 1:1 complex and quench the fluorescence of ANP77. The flanking sequence-dependent binding to C/CC and U/CC sites was assessed by fluorometric screening, provided the binding heat maps. The quenching phenomena of ANP77 fluorescence was confirmed with intrinsic potential drug target pre-miR-1908. Finally, the binding-dependent fluorescence quenching of ANP77 was utilized in the fluorescence indicator displacement assay to demonstrate the potential of ANP77 as an indicator by using the RNA-binding drugs, risdiplam and branaplam.

    DOI: 10.1093/nar/gkab650

  • Small Molecule-Induced Dimerization of Hairpin RNA Interfered with the Dicer Cleavage Reaction. 査読 国際誌

    Asako Murata, Yuki Mori, Yue Di, Ayako Sugai, Bimolendu Das, Yusuke Takashima, Kazuhiko Nakatani

    Biochemistry   60 ( 4 )   245 - 249   2021年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    MicroRNAs are potential targets for drug development. Small molecules that can inhibit or promote a specific miRNA's biogenesis would be useful for regulating its target genes. Various types of small molecules have been investigated so far for their potential application in modulating miRNA biogenesis. They bind to the target primary or precursor miRNAs and inhibit the processing of these precursors by Drosha or Dicer. However, the binding site that effectively interferes with the Dicer cleavage reaction is still undetermined. Here we report that our designed small molecule restricted naphthyridine dimer (RND) binds to the hairpin loop of a hairpin RNA and induces its dimerization. This study shows that the binding of the RND to the hairpin loop was not effective in interfering with the Dicer cleavage reaction, but dimerization of the hairpin RNA by RND binding effectively interfered with the Dicer cleavage reaction.

    DOI: 10.1021/acs.biochem.0c00920

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講演・口頭発表等

  • Exploring Target RNA Motifs for Small Molecules: Approach Using Dicer-Mediated Cleavage of Pre-miRNA-Like Library 招待

    村田亜沙子

    Asia 3 Roundtable on Nucleic Acids 2023  2023年11月 

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    開催年月日: 2023年11月

    記述言語:英語  

    国名:その他  

    Exploring Target RNA Motifs for Small Molecules: Approach Using Dicer-Mediated Cleavage of Pre-miRNA-Like Library

  • Interaction between a small molecule, NA, and an RNA with the ACG/AUA internal loop 国際会議

    Aina Fujiwara, Qingwen Chen, Asako Murata, Kazuhiko Nakatani, Gota Kawai

    第50回国際核酸化学シンポジウム  2023年11月 

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    開催年月日: 2023年11月

    記述言語:英語  

    開催地:宮崎   国名:日本国  

    Interaction between a small molecule, NA, and an RNA with the ACG/AUA internal loop

  • Interaction between a small molecule, NA, and an RNA with the ACG/AUA internal loop 国際会議

    Aina Fujiwara, Qingwen Chen, Asako Murata, Kazuhiko Nakatani, Gota Kawai

    第50回国際核酸化学シンポジウム  2023年11月 

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    開催年月日: 2023年11月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:宮崎   国名:日本国  

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  • Machine learning assisted classification of small molecules targeting CAG repeat DNA 国際会議

    Qingwen Chen, Takeshi Yamada, Asako Murata, Yasuyuki Matsushita, Kazuhiko Nakatani

    第49回国際核酸化学シンポジウム 

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    開催年月日: 2022年11月

    記述言語:英語  

    開催地:東京-葛飾   国名:日本国  

    Machine learning assisted classification of small molecules targeting CAG repeat DNA

  • A Fluorescence Probe ANP77 for Sensing RNA Internal Loops and Their Binding Molecules 国際会議

    Bimolendu Das, Asako Murata, Kazuhiko Nakatani

    第49回国際核酸化学シンポジウム 

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    開催年月日: 2022年11月

    記述言語:英語  

    開催地:東京-葛飾   国名:日本国  

    A Fluorescence Probe ANP77 for Sensing RNA Internal Loops and Their Binding Molecules

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MISC

  • 次世代を担う女性研究者 マイクロRNA前駆体を標的とする低分子化合物の探索研究

    村田亜沙子

    化学工業   2016年4月

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    記述言語:日本語  

  • アカデミア創薬研究の今を知る《注目の標的からの創薬展開》6.顕在化した創薬標的マイクロRNA(miRNA)

    村田亜沙子, 中谷和彦

    実験医学   2014年2月

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    記述言語:その他  

  • 生理活性物質による創薬標的同定のコツ

    佐藤慎一, 村田亜沙子, 白川貴詩, 上杉志成

    実験医学別冊 創薬研究のためのタンパク質・プロテオミクス解析   2010年7月

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    記述言語:日本語  

    Tips for Target Identification of Bioactive Molecules

  • ケミカルジェネティクス:化学が教えてくれる生命機能 海洋天然物のケミカルジェネティクス

    佐藤慎一, 村田亜沙子, 上杉志成

    細胞工学   2009年4月

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    記述言語:日本語  

  • iPS細胞誕生後 iPS細胞作製を効率化する化合物

    村田亜沙子, 上杉志成

    現代化学   2008年10月

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    記述言語:その他  

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産業財産権

特許権   出願件数: 1件   登録件数: 1件
実用新案権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
意匠権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
商標権   出願件数: 0件   登録件数: 0件

所属学協会

  • 日本薬学会

    2025年2月 - 現在

  • CBI学会

    2023年4月 - 現在

  • 日本核酸化学会

    2018年 - 現在

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  • 日本ケミカルバイオロジー学会

    2012年 - 現在

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  • 日本化学会

    2002年12月 - 現在

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学術貢献活動

  • Organizing committee 国際学術貢献

    The 17th SANKEN international Symposium 2013/The 12th SANKEN Nanotechnology Symposium  ( 大阪大学 ) 2014年1月

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    種別:大会・シンポジウム等 

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 低分子化合物-RNA相互作用の迅速スクリーニング法とAIを活用した相互作用予測モデル構築

    2021年7月 - 2023年6月

    九州大学(日本) 

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    担当区分:研究代表者 

    RNAが次世代の創薬標的として注目されている。しかし、RNAを標的とした低分子創薬研究はほとんど進んでいない。これは、低分子とそれが結合するRNA、すなわち「低分子化合物-RNAぺア」の少なさに起因して、RNAを標的とする低分子の分子設計指針が未整備であるためである。本事業では、これを解決する技術として、技術A:「低分子化合物−RNAペア」データ収集のための迅速スクリーニング法、および、技術B:RNA標的低分子デザインのための「低分子化合物−RNAペア」予測法を開発する。

  • 低分子化合物-RNAペアの網羅的探索手法の確立と獲得ビッグデータの情報科学解析

    2021年4月 - 2025年3月

    九州大学(日本) 

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    担当区分:研究代表者 

    RNAが次世代の創薬標的として注目を集めている。RNAの働きが細胞の機能維持調節や疾患などに関わることが分かってきたことが背景にある。しかし、RNAを標的とした低分子創薬研究にはボトルネックがある。1) 低分子化合物-RNAペアの具体例が極めて少なく、2) RNAに結合する 低分子化合物の設計指針が不足していることである。この課題を解決し、RNA標的低分子創薬研究を加速するために、本研究では「酵素Dicerに よるRNA切断反応と次世代シーケンサーを利用した低分子化合物-RNAペアの網羅的探索手法」を確立、低分子化合物-RNAペアのビッグデータ獲 得とデータ科学・情報科学的解析を行う。

  • 低分子化合物-RNAペアの網羅的探索手法の確立と獲得ビッグデータの情報科学解析

    研究課題/領域番号:23K21158  2021年4月 - 2025年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    村田 亜沙子, 浅井 歩

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    資金種別:科研費

    RNAが次世代の創薬標的として注目を集めている。RNAの働きが細胞の機能維持調節や疾患などに関わることが分かってきたことがその背景にある。
    しかし、RNAを標的とした低分子創薬研究にはボトルネックがある。1) 低分子化合物-RNAペアの具体例が極めて少なく、2) RNAに結合する低分子化合物の設計指針が不足していることである。この課題を解決し、RNA標的低分子創薬研究を加速するために、本研究では「酵素DicerによるRNA切断反応と次世代シーケンサーを利用した低分子化合物-RNAペアの網羅的探索手法」を確立、低分子化合物-RNAペアのビッグデータ獲得とデータ科学・情報科学的解析を行う。

    CiNii Research

  • 低分子が誘起する新奇RNA立体構造の実証

    2021年4月 - 2024年3月

    九州大学(日本) 

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    担当区分:研究代表者 

    本研究は、低分子で誘起される新奇RNA立体構造の実証を目的とする。本研究の目的達成のために、低分子NAと標的RNAとの結合評価、および、種々の構造解析手法を用いたNA-標的RNA複合体の立体構造解析を行う。さらに、低分子NAで誘起される新奇RNA立体構造のRNA編集反応における反応活性制御への応用を検討する。

  • RNA標的のケモインフォマティクス

    2021年4月 - 2024年3月

    九州大学(日本) 

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    担当区分:研究代表者 

    RNAの機能不全が種々の疾患に関わることが分かっており、RNAは次世代の創薬標的として注目されている。しかしRNAを標的とした低分子創薬はほとんど進んでいない。その理由として、RNAに結合する低分子と分子設計指針の少なさが挙げられる。本研究では、低分子-RNAペア(低分子とそれが結合するRNA)の網羅的探索法を開発し、低分子-RNAペアのビックデータ解析により、RNA標的薬の設計指針を獲得する。

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教育活動概要

  • 核酸は遺伝情報の貯蔵、伝達を担う重要な生体分子である。なかでもRNAはその多様な機能や役割、疾患との関連から創薬標的としても注目されている。そのような背景のもと、核酸を標的とする分子とその相互作用の解析研究を通じて、核酸を対象にしたケミカルバイオロジー、化学、生命科学の知識や技術を指導する。生体分子の機能や細胞内の役割を解明するには、生命科学に化学の視点を加えることが重要である。そのような分野横断的な領域に研究を展開し、新しい分野を開拓していける研究者の育成を目指す。

担当授業科目

  • 核酸化学

    2023年10月 - 2023年12月   秋学期

  • 基幹教育セミナー

    2023年6月 - 2023年8月   夏学期

  • 総合理工学修士演習

    2023年4月 - 2024年3月   通年

  • 総合理工学修士演習

    2023年4月 - 2024年3月   通年

  • 総合理工学修士実験

    2023年4月 - 2024年3月   通年

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他大学・他機関等の客員・兼任・非常勤講師等

  • 2024年  福岡大学  区分:集中講義  国内外の区分:国内