多機能を有するリピート型RNAの機能解析

多功能重复型RNA的功能分析

基本信息

批准号：
22K06083
负责人：
二宮賢介
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Osaka University
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-22K06083/
关键词：
長鎖非コードRNA ストレス応答核内構造体 RNA結合タンパク質

项目摘要

熱ストレス後の霊長類細胞で発現する単純リピート型RNAであるHSATIII lncRNAは、配列の大半を占める5塩基リピート配列と、その中に散在する別のリピート配列の組み合わせで構成されている。私達は、HSATIIIがその単純なリピート配列によって少なくとも4つの分子機能を実現していることを見出してきた。本研究課題では、HSATIII lncRNAをモデルとして、単純なリピート配列型RNAの多機能性とその機能の切り替えメカニズムを解析し、それらに着目した霊長類細胞に特有の熱ストレス応答機構の解明を目指す。現在までに、HSATIIIの4つの分子機能のうち、未発表の2つについて、分子生物学的、生化学的手法を駆使して、その実体や役割の解析を進め、論文投稿を準備している。HSATIIIの配列と機能の連関の解明を目指すうえで課題となるのが、HSATIII RNAが単一のRNAではなく、上記の特徴で定義される配列・長さが様々なヘテロなRNAの集合であり、繰り返しに富む配列ゆえに全長配列が決定されておらず、そのため、従来の解析手法を適用させにくいという点である。そこで、HSATIIIの配列パターンを抽出し模倣した人工HSATIIIを複数パターン作成し、それらで解析を行い、それらの遺伝子産物の特性や機能の共通項・相違点を明らかにする構成的アプローチで,、HSATIIIの機能に迫ることを目指した。解析の結果、HSATIIIは幾つかの配列パターンに分類でき、各々に由来する発現産物は共通した特性を持つ一方で、それぞれに異なる結合タンパク質の選択制や細胞内局在を示し、異なる機能や役割を担う可能性が示唆された。

HSATIII lncRNA是一种在热应激后在灵长类细胞中表达的简单重复RNA，由构成大部分序列的五核苷酸重复序列和分散在其中的其他重复序列组成。我们发现 HSATIII 通过其简单的重复序列实现了至少四种分子功能。在本研究项目中，我们将以HSATIII lncRNA为模型，分析简单重复序列RNA的多功能性及其功能切换机制，旨在阐明灵长类细胞特有的热应激反应机制。迄今为止，在HSATIII的四个分子功能中，我们已经使用分子生物学和生化方法分析了两个未发表的分子的实体和作用，并正在准备提交论文。阐明HSATIII序列与功能之间关系的一个挑战是HSATIII RNA不是单一RNA，而是由上述特征定义的具有各种序列和长度的异质RNA的集合，由于全长序列尚未确定。其高度重复的序列，使得传统的分析方法难以应用。因此，我们提取了HSATIII的序列模式，创建了多种模仿它的人工HSATIII模式，并对其进行了分析，并阐明了这些基因产物的特征和功能的共性和差异，旨在探讨其功能。分析结果表明，HSATIII可分为几种序列模式，虽然源自每种类型的表达产物具有共同的特征，但各自表现出不同的结合蛋白选择和亚细胞定位，并且具有不同的功能和作用。它可能会发挥作用。