| Project Area | Parametric biology based on translation rate regulatory mechanism |
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| Project/Area Number |
20H05784
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
Iwasaki Shintaro 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (80611441)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥38,220,000 (Direct Cost: ¥29,400,000、Indirect Cost: ¥8,820,000)
Fiscal Year 2022: ¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000)
Fiscal Year 2021: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
Fiscal Year 2020: ¥14,560,000 (Direct Cost: ¥11,200,000、Indirect Cost: ¥3,360,000)
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| Keywords | 翻訳 / RNA / Ribosome profiling / Disome / Cas13 / Ribosome / Disome-Seq |
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| Outline of Research at the Start |
リボソームがコドンを読み取る速度は一定ではなく、むしろパラメトリックに進行し、一時停止および渋滞をする例があることが報告されている。しかしながらその全容や速度制限にかかわる共通の原理・ルールは全く明らかにされていない。これはリボソーム一時停止を網羅的に、かつ高感度に探索する技術がこれまで皆無であったことによる。本研究ではこの問題を解決する『Disome-Seq法』と呼ばれる新規技術を確立し、リボソーム一時停止を探索するとともに、班員が得意とする物理化学的な影響 (原田・岡部)あるいは高次生命現象 (土居、池内)でどのように制御されるかを理解することを目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this research project, we developed a new method (termed Disome-Seq), which can comprehensively survey ribosome collision sites across transcriptome (Han et al. Cell Rep 2020). We applied this method to humans, zebrafish (Han et al. Cell Rep 2020), and bacteria (Fujita et al. RNA 2022). To engineer the parametric nature of translation artificially, we also developed CRISPRδ, which is based on dCas13 (Apostolopoulos et al. Nat Commun 2024).
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
Disome-Seq法は翻訳そのものに関する基礎研究はもとより、リボソーム渋滞が原因で発症する疾患（神経変性疾患など）の理解に貢献すると期待できる。CRISPRδ（クリスパー・デルタ）法は、非常に特異的であるため遺伝子の機能を理解するという基礎生物学的応用ができる。また、ウイルス特異的な翻訳様式や神経変性疾患の原因となり得る特殊な翻訳様式も抑制できることから、さまざまな応用につながることが期待される。
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