植物ＲＮＡｉに関わるＲＮＡポリメラーゼＲＤＲ６が異常ＲＮＡを識別する分子機構

• Project/Area Number: 16J07290
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Molecular biology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Baeg Kyungmin (2017) 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC2); BAEG KYUNGMIN (2016) 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: RNAサイレンシング

Outline of Annual Research Achievements

今までの研究により外来遺伝子による転写後遺伝子抑制(PTGS)は外来遺伝子から生成されたpoly(A)鎖のないRNAがPTGSの引金になる事が明かとなった. しかしながら, 植物には内在のpoly(A)鎖を持つRNAにもかかわらず, PTGSの標的になるRNAが存在する. このRNAは特殊なRISCによってターゲティングされることが知られている. その代表例であるTAS3 RNAはRISCの標的部位を二つ持っていて5’側標的部位はRISCと結合し, 3’側標的部位はRISCによって切断される. TAS3の二つの標的部位はTAS RNAから生成される二次的小分子RNA (phasiRNA) 生合成に重要であることが知られている. しかしながら, なぜRISCによるTAS3のターゲティングがphasiRNA生成に重要なのかについては未だにわかっていない. 上記の疑問を解決するために,私はphasiRNAの試験管内再現を試した. タバコ培養細胞抽出液にTAS3によるphasiRNA生成経路に必要である因子らを発現させてからTAS3 RNAを入れることでphasiRNAが生成が確認された. この結果により, 私はTAS3 RNAによるphasiRNA生合成に成功した. 次にRISCによる切断がPTGSの開始ステップである二本鎖RNA合成に影響を及ぼすのかを調てみた. その結果, RISCの標的部位どちらかに変異が入っている場合,合成された相補鎖RNAは検出されなかった. この結果から, RISCによる結合とRISCによる切断は二本鎖合成に必要であることが明らかとなった.

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] In vitro RNA-dependent RNA Polymerase Assay Using Arabidopsis RDR6 (2018)
  • Author(s): Kyungmin Baeg, Yukihide Tomari, Hiro-oki Iwakawa
  • Journal Title: Bio-protocol Volume: 8 Issue: 1
  • DOI: 10.21769/bioprotoc.2673
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The poly(A) tail blocks RDR6 from converting self mRNAs into substrates for gene silencing. (2017)
  • Author(s): Baeg K, *Iwakawa HO, *Tomari Y.
  • Journal Title: Nature Plants Volume: 3 Issue: 4 Pages: 17036-17036
  • DOI: 10.1038/nplants.2017.36
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Biochemical analysis of RNA-DEPENDENT RNA POLYMERASE6 in post-transcriptional gene silencing (2018)
  • Author(s): Kyungmin Baeg
  • Organizer: 東京大学185回生命環境科学セミナー
  • Invited
• [Presentation] The poly(A) tail blocks RDR6 from converting self mRNAs into substrates for gene silencing (2017)
  • Author(s): Kyungmin Baeg
  • Organizer: 12th MICROSYMPOSIUM on Small RNA biology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The poly(A) tail blocks RDR6 from converting self mRNAs into substrates for gene silencing (2017)
  • Author(s): Kyungmin Baeg
  • Organizer: The 22nd ANNUAL MEETING OF THE RNA SOCIETY
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 植物が分解するべき「異常」なRNAと守るべき「正常」なRNAを見分けるしくみの解明
  • URL: http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/pressrelease/170321/
• [Remarks] 植物が敵と仲間を区別する仕組み
  • URL: http://www.u-tokyo.ac.jp/ja/utokyo-research/research-news/how-plants-can-tell-friend-from-foe.html