| Project Area | Elucidation of the mechanism for dimensional response genome across species regulated by nucleic acid structures |
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| Project/Area Number |
21H05110
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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 (II)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
Imanishi Miki 京都大学, 化学研究所, 准教授 (80362391)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安喜 史織 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (50747946)
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| Project Period (FY) |
2021-08-23 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥45,500,000 (Direct Cost: ¥35,000,000、Indirect Cost: ¥10,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥15,470,000 (Direct Cost: ¥11,900,000、Indirect Cost: ¥3,570,000)
Fiscal Year 2022: ¥15,470,000 (Direct Cost: ¥11,900,000、Indirect Cost: ¥3,570,000)
Fiscal Year 2021: ¥14,560,000 (Direct Cost: ¥11,200,000、Indirect Cost: ¥3,360,000)
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| Keywords | 核酸高次構造 / 核酸修飾 / グアニン四重鎖 / iモチーフ / RNAメチル化 / 非標準核酸構造 / 遺伝子制御 / RNAメチル化修飾 |
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| Outline of Research at the Start |
生命システムにおける多元的な環境応答体としての核酸の生理機能にアプローチする。塩基配列情報を超えて核酸が呈する多元性として、「核酸高次構造を介した化学修飾とその生理機能」「核酸高次構造を介したストレス応答機構」の解明に取り組む。バイオインフォマティクスおよび物性解析に関しては領域内で連携し、ゲノムの一次配列情報にとどまらない、核酸の多元応答が生命システムの維持に重要な役割を果たすことを明らかにしたい。
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| Outline of Final Research Achievements |
N6-methyladenosine (m6A) is the most abundant modified base in mRNA and influences various biological phenomena. In this study, we have characterized the binding specificity and methylation properties of the RNA methyltransferase METTL3/METTL14 heterodimer to guanine quadruplex (G4) structured RNAs. We also succeeded in visualizing the G4 structure and i-motif structure in Arabidopsis cells. Furthermore, genome-wide gene expression analysis revealed that many genes are regulated by the formation of G4 structures.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
N6-メチルアデノシン（m6A）は様々なRNA代謝に関わり、発生や分化、がん化、体内時計の制御やウイルスの生活環など種々の生命現象や疾患に影響を与える。本研究では、エピトランスクリプトーム制御におけるG4構造の関与という新たな知見と同時に、核酸高次構造の新たな機能を示す結果を得た。また、植物個体においても核酸の高次構造が存在し遺伝子制御に関わることが明らかになり、一時配列にとどまらない核酸の役割に関する基礎的な知見を得た。これらの成果は、核酸の高次機能の制御が、種々の生命現象を理解したり、創薬を行う上での新たな観点となることを示すものである。
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