多能性幹細胞におけるＲＮＡ２次構造およびタンパク質翻訳調整機構の解明
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19F19112
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山本 拓也 京都大学, 高等研究院, 主任研究者 (60546993)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
LEE JOONSEONG 京都大学, 高等研究院, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 多能性幹細胞 / RNA2次構造 / 翻訳制御 |
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| Outline of Research at the Start |
mRNAは、タンパク質合成の鋳型となる伝令役として重要な役割を果たしており、mRNAの発現量は最終機能産物であるタンパク質の発現量に直接影響を与える。本研究では、生体内のRNAの2次構造に着目し、体細胞初期化過程で変化するRNA2次構造を網羅的に決定し、RNA2次構造とタンパク質翻訳の関連性を明らかにすることによって、初期化過程の詳細な遺伝子発現プログラムを解明することを目的とする。さらに、non-coding RNAの2次構造変化も調べることにより、タンパク質をコードせず能動的な機能を有する非コードRNAの機能性候補領域の予測を試みる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、細胞内におけるRNAの2次構造に着目し、体細胞初期化過程でのRNA2次構造を網羅的に決定し、RNA2次構造とタンパク質翻訳の関連性を明らかにすることを目的としている。昨年度までに、細胞内においてRNAの1本鎖部位のアデニン(A)とシトシン(C)に変異を入れる化学プローブDMS (dimethyl sulfate) を利用し、RNAシーケンシングを実施することで、RNAの二次構造を同定する手法（DMS-MaPseq法）を導入し、初期化前後におけるRNAの2次構造を決定するためのデータを取得した。それらデータを用いて解析を実施した結果、初期化前後において、mRNAの発現量は変化しないがタンパク質量が増加する多能性関連遺伝子の5'非翻訳領域のRNA2次構造がダイナミックに変化することを示した。今年度は、レポーターコンストラクトや分子バーコード（UMI: Unique Molecular Identifier）を用いたターゲットシーケンシング活用し、RNA2次構造変化のより詳細な解析を実施した。UMIを用いたターゲットシーケンシングにより、スプライシングバリアントを区別して、高精度でRNAの2次構造を決定することが可能となった。その結果、RNAの2次構造の変化はRNAスプライシング制御機構と密接に関連していること、特定のRNA結合タンパク質の結合保存配列がRNA2次構造変化部位に存在することが明らかとなった。本研究は、翻訳制御を含む転写後RNAネットワーク制御機構も、体細胞初期化過程で重要な働きをしていることを示すものである。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
