新規RNA-seq解析による腸内細菌科細菌のRNA制御ネットワークの解明

通过新型 RNA-seq 分析阐明肠杆菌科的 RNA 调控网络

基本信息

批准号：
19KK0406
负责人：
宮腰昌利
金额：
$ 9.73万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020 至 2023
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19KK0406/
关键词：
転写後調節 RNA-seq small RNA 3´UTR サルモネラ大腸菌

项目摘要

細菌は様々な環境で生育するために転写、転写後、翻訳後等の各段階で遺伝子発現を適切に制御する必要があり、その機構を理解することは細菌感染症の抑止に重要である。これまでに細菌における転写後調節を司るsmall RNA (sRNA)と同様に、一部のmRNAの3´UTRが遺伝子発現を調節する機能を持つことが明らかになった。本研究では、サルモネラにおいてmRNA塩基配列から推測された複数の機能性3’UTRを同定し、それらの機能を解明することを目的とし、機能性3´UTRと塩基対形成するsRNA、mRNA、tRNAなどの転写産物のペアを新規RNA-seq法により網羅する。現在解析を進めているグルタミン合成酵素遺伝子glnAはサルモネラの病原性発現に重要であることが知られている。サルモネラにおいてglnA mRNAの3´UTRはRNase Eによって2種類のsRNA GlnZ1とGlnZ2をプロセシングすることを明らかにした。GlnZの標的mRNAを海外共同研究者が実施したサルモネラにおけるRNA-seq解析の結果を利用して探索した。GFP翻訳融合体の蛍光強度を蛍光マイクロプレートリーダーを用いて定量解析し、sucAをはじめとする複数の標的mRNAが実際に転写後調節を受けることを実証した。サルモネラのRNA-RNA相互作用を網羅的に同定するRIL-seq解析に関して、渡航先外国機関から2022年2月にMol. Cell誌に発表された。申請者は2022年9月に渡航先外国機関に滞在し、研究成果について議論した後、2022年11月にeLifeに論文を発表した。また、スペインで開催されたEMBO Workshop BacNet22でポスター発表した。

为了让细菌在各种环境中生长，需要在转录、转录后、翻译后等各个阶段适当控制基因表达，了解这一机制对于预防细菌感染非常重要。研究表明，一些mRNA的3´UTR具有调节基因表达的功能，类似于细菌中控制转录后调节的小RNA（sRNA）。在这项研究中，我们的目的是鉴定从沙门氏菌的 mRNA 碱基序列推导出的多个功能性 3'UTR，并阐明它们的功能，一种新的 RNA-seq 方法涵盖了转录物对，例如：目前正在分析的谷氨酰胺合成酶基因glnA已知对沙门氏菌的致病性很重要。我们发现沙门氏菌中 glnA mRNA 的 3'UTR 通过 RNase E 加工两种类型的 sRNA：GlnZ1 和 GlnZ2。我们利用海外合作者对沙门氏菌进行的RNA-seq分析结果，寻找GlnZ的靶mRNA。我们使用荧光酶标仪定量分析了 GFP 翻译融合的荧光强度，并证明包括 sucA 在内的多个靶标 mRNA 确实受到转录后调控。我访问过的国外机构于 2022 年 2 月在《Mol Cell》杂志上发表了一篇关于全面鉴定沙门氏菌 RNA-RNA 相互作用的 RIL-seq 分析的报告。申请人于2022年9月留在目的地国外机构，讨论研究成果，并于2022年11月在eLife发表论文。我们还在西班牙举办的 EMBO Workshop BacNet22 上做了海报展示。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Glutamine synthetase mRNA processes a small RNA from its 3´UTR to regulate 2- oxoglutarate dehydrogenase in Salmonella and E. coli

谷氨酰胺合成酶 mRNA 处理 3´UTR 中的小 RNA，以调节沙门氏菌和大肠杆菌中的 2- 氧化戊二酸脱氢酶

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masatoshi Miyakoshi
通讯作者：
Masatoshi Miyakoshi

Glutamine synthetase mRNA releases sRNA from its 3′UTR to regulate carbon/nitrogen metabolic balance in Enterobacteriaceae

谷氨酰胺合成酶 mRNA 从 3-UTR 释放 sRNA，调节肠杆菌科碳/氮代谢平衡

DOI：
10.1101/2022.07.25.501400
发表时间：
2022-07-25
期刊：
eLife
影响因子：
7.7
作者：
M. Miyakoshi;T. Morita;A. Kobayashi;A. Berger;Hiroki Takahashi;Yasuhiro Gotoh;Tetsuya Hayashi;Kan Tanaka
通讯作者：
Kan Tanaka

Hfq protein and GcvB small RNA tailoring of oppA target mRNA to levels allowing translation activation by MicF small RNA in Escherichia coli

Hfq 蛋白和 GcvB 小 RNA 将 oppA 靶标 mRNA 剪裁至允许 MicF 小 RNA 在大肠杆菌中翻译激活的水平