サルモネラ感染における長鎖非コードＲＮＡの分解制御を介した自然免疫応答機構の解明

• Project/Area Number: 15J04318
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Bacteriology (including mycology)
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 今村 亮俊 千葉大学, 薬学研究院, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2015-04-24 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2015: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 非コードRNA / 核内RNA分解 / サルモネラ感染 / 長鎖非コードRNA / 細菌感染 / RNA分解

Outline of Annual Research Achievements

この２０年で、ヒトやマウスの大規模なゲノム解析が進み、タンパク質をコードしない非コードRNA (non-coding RNA, ncRNA)の存在が明らかとなった。この中でも核内に存在する２００塩基以上の長さをもつ核内長鎖非コードRNA (long ncRNA, lncRNA)が、がんなどの疾患や感染応答に関与すること、遺伝子発現制御に直接関与していることなどが明らかとなりつつある。長鎖非コードRNAは様々なタンパク質と相互作用することで、複雑なゲノム情報発現ネットワークを形成すると考えられる。このように、長鎖非コードRNAの存在・機能については理解が進んでいる。これらの多くが、転写制御によってRNA量を説明されているが、RNAは転写と分解のバランスによって量が規定されているとかんがえられる。しかしながら、これらRNAがどのように壊されているのか、分解の制御機構については、これまでほぼ明らかにされていなかった。
本研究では、細菌感染症に対する免疫応答における長鎖非コードRNAの分解制御機構を解明することが目的である。本研究遂行により、サルモネラ感染によって核内RNA分解が抑制され、核内非コードRNAが蓄積していること、核内RNA分解因子の一部が消失することで分解が抑制されていること、蓄積した核内非コードRNAは下流の遺伝子発現を制御し、サルモネラ感染に対して抵抗する働きを有することを見出した。申請者は、本年度、本研究課題の一部の研究結果について、論文としてまとめ、EMBO Journalにアクセプトされた。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] 5'-Bromouridine IP Chase (BRIC)-Seq to Determine RNA Half-Lives. (2018)
  • Author(s): Yamada T, Imamachi N, Onoguchi-Mizutani R, Imamura K, Suzuki Y, Akimitsu N.
  • Journal Title: Methods Mol Biol. Volume: 1720 Pages: 1-13
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-7540-2_1
  • ISBN: 9781493975396, 9781493975402
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Diminished nuclear RNA decay upon Salmonella infection upregulates antibacterial noncoding RNAs (2018)
  • Author(s): Katsutoshi Imamura, Akiko Takaya, Yo-ichi Ishida, Yayoi Fukuoka, Toshiki Taya, Ryo Nakaki, Miho Kakeda, Naoto Imamachi, Aiko Sato, Toshimichi Yamada, Rena Onoguchi-Mizutani, Gen Akizuki, Tanzina Tanu, Kazuyuki Tao, Sotaro Miyao, Yutaka Suzuki, Masami Nagahama, Tomoko Yamamoto, Torben Heick Jensen, Nobuyoshi Akimitsu
  • Journal Title: EMBO Journal Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of the chemical structure and innate immune-stimulating activity of an extracellular polysaccharide from <i>Rhizobium</i> sp. strain M2 screened using a silkworm muscle contraction assay (2017)
  • Author(s): Urai Makoto、Aizawa Tomoko、Imamura Katsutoshi、Hamamoto Hiroshi、Sekimizu Kazuhisa
  • Journal Title: Drug Discoveries & Therapeutics Volume: 11 Issue: 5 Pages: 238-245
  • DOI: 10.5582/ddt.2017.01045
  • NAID: 130006210838
  • ISSN: 1881-7831, 1881-784X
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Analysis of RNA decay factor mediated RNA stability contributions on RNA abundance (2015)
  • Author(s): Sho Maekawa, Naoto Imamachi, Takuma Irie, Hidenori Tani, Kyoko Matsumoto, Rena Mizutani, Katsutoshi Imamura, Miho Kakeda, Tetsushi Yada, Sumio Sugano, Yutaka Suzuki and Nobuyoshi Akimitsu.
  • Journal Title: BMC Genomics Volume: 16 Issue: 1 Pages: 154-154
  • DOI: 10.1186/s12864-015-1358-y
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Genome-wide analysis of long noncoding RNA turnover (2015)
  • Author(s): Hidenori Tani, Naoto Imamachi, Rena Mizutani, Katsutoshi Imamura, Yoendae Kwon, Satoru Miyazaki, Sho Maekawa, Yutaka Suzuki, Nobuyoshi Akimitsu
  • Journal Title: Methods in Molecular Biology Volume: 1262 Pages: 305-20
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-2253-6_19
  • ISBN: 9781493922529, 9781493922536
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Loss of RNA degradation factors upon Salmonella infection stabilizes nuclear long non-coding RNAs involving antibacterial response (2017)
  • Author(s): Imamura K
  • Organizer: The Start of New Genomics
  • Place of Presentation: 伊藤国際学術研究センター 伊藤謝恩ホール、東京、日本
  • Year and Date: 2017-01-10
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] サルモネラ感染に対する核内 RNA 分解機構による応答 (2017)
  • Author(s): 今村亮俊
  • Organizer: 第19回日本RNA 学会年会
• [Presentation] Loss of RNA degradation factors upon Salmonella infection stabilizes nuclear long non-coding RNAs involving antibacterial response (2017)
  • Author(s): Katsutoshi Imamura
  • Organizer: EMBO Conference Eukaryotic RNA turnover
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Functional analysis of long noncoding RNAs induced bySalmonella infection (2016)
  • Author(s): 今村亮俊
  • Organizer: 第89回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2016-03-23