新規RNAキャップ修飾の機能と生合成機構の解析

新型RNA帽修饰的功能和生物合成机制分析

基本信息

批准号：
22K06077
负责人：
大平高之
金额：
$ 2.66万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06077/
关键词：
RNA キャップ修飾出芽酵母遺伝子発現 5' cap修飾転写後修飾成熟化

项目摘要

RNAの5'末端に導入されるキャップ修飾は、RNAの細胞内における安定性や局在、タンパク質合成開始の目印、ウィルスRNAとの識別に関わるなど遺伝子発現の調節領域として重要な役割を担う。従って、RNAのキャップ修飾の機能を解明すること、その機能発現に関わる生合成や分解、さらにはこれらの調節機構を詳細に明らかにすることは遺伝子発現の調節機構を理解する上で重要である。令和４年度は、新規RNAキャップ修飾の機能を明らかにするため、新規RNAキャップ修飾の修飾酵素遺伝子の発現を抑制できる出芽酵母株から調製したTotal RNAを用いて、いくつかのRNAについてノーザンブロット解析を行い、キャップ修飾を抑制したときのRNAの定常状態量への影響を調べた。その結果、新規RNAキャップ修飾を導入されるRNAはキャップ修飾の抑制により定常状態量が若干減少していることが確認された。一方で、新規RNAキャップ修飾を導入されないRNAでは定常状態量に変化は見られなかった。この結果は、新規RNAキャップ修飾がRNAの細胞内における安定性に寄与していることを示唆する。さらに、新規RNAキャップ修飾を持つRNAを網羅的に探索するため、新規RNAキャップ修飾を持つRNAのcDNAライブラリの調製を試みた。しかしながら、cDNAライブラリを調製する過程で、新規RNAキャップ修飾を持つRNAのみが大幅に減少していることが判明した。解析の結果、新規RNAキャップ修飾の構造が原因であることが分かり、cDNAライブラリの構築方法を検討し直すこととなった。現在、新たに考案したcDNAライブラリの調製方法について条件検討を行っている。

RNA 5'端引入的帽子修饰作为基因表达的调控区域发挥着重要作用，包括细胞内RNA的稳定性和定位、蛋白质合成起始的标记以及与病毒RNA的分化。因此，阐明RNA帽修饰的功能、其功能表达所涉及的生物合成和降解以及详细的调控机制对于理解基因表达的调控机制具有重要意义。在2020财年，为了阐明新型RNA帽修饰的功能，我们使用从酿酒酵母菌株制备的总RNA对几种RNA进行了Northern印迹分析，该菌株可以抑制新型RNA帽修饰的修饰酶基因的表达。我们进行了一项分析，以检查帽修饰受到抑制时对 RNA 稳态量的影响。结果，证实了用新型RNA帽修饰引入的RNA的稳态量由于帽修饰的抑制而略有下降。另一方面，未引入新型RNA帽修饰的RNA的稳态量没有观察到变化。这一结果表明，新型 RNA 帽修饰有助于 RNA 的细胞内稳定性。此外，为了全面寻找具有新型RNA帽修饰的RNA，我们尝试制备具有新型RNA帽修饰的RNA的cDNA文库。然而，在cDNA文库制备过程中，仅发现具有新型RNA帽修饰的RNA显着减少。分析结果发现，新的RNA帽修饰的结构是原因，因此重新考虑了构建cDNA文库的方法。我们目前正在研究新设计的 cDNA 文库制备方法的条件。