新規RNA-seq解析による腸内細菌科細菌のRNA制御ネットワークの解明
| Project/Area Number |
19KK0406
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 49050:Bacteriology-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
宮腰 昌利 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (60755809)
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| Project Period (FY) |
2020 – 2023
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥15,210,000 (Direct Cost: ¥11,700,000、Indirect Cost: ¥3,510,000)
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| Keywords | 転写後調節 / RNA-seq / small RNA / 3´UTR / サルモネラ / 大腸菌 |
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| Outline of Research at the Start |
細菌は様々な環境で生育するために転写、転写後、翻訳後等の各段階で遺伝子発現を適切に制御する必要があり、その機構を理解することは細菌感染症の抑止に重要である。細菌における転写後調節を司るsmall RNA (sRNA)と同様に、一部のmRNAの3’UTRが遺伝子発現を調節する機能を持つことが明らかになってきている。本研究ではmRNAの3’UTRから派生するsRNAの機能を体系的に解析し、機能性3’UTRの標的RNAを新規RNA-seq法により網羅することで原核生物mRNAの3’UTRを介した制御ネットワークを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
細菌は様々な環境で生育するために転写、転写後、翻訳後等の各段階で遺伝子発現を適切に制御する必要があり、その機構を理解することは細菌感染症の抑止に重要である。これまでに細菌における転写後調節を司るsmall RNA (sRNA)と同様に、一部のmRNAの3´UTRが遺伝子発現を調節する機能を持つことが明らかになった。本研究では、サルモネラにおいてmRNA塩基配列から推測された複数の機能性3’UTRを同定し、それらの機能を解明することを目的とし、機能性3´UTRと塩基
対形成するsRNA、mRNA、tRNAなどの転写産物のペアを新規RNA-seq法により網羅する。
現在解析を進めているグルタミン合成酵素遺伝子glnAはサルモネラの病原性発現に重要であることが知られている。サルモネラにおいてglnA mRNAの3´UTRはRNase Eによって2種類のsRNA GlnZ1とGlnZ2をプロセシングすることを明らかにした。GlnZの標的mRNAを海外共同研究者が実施したサルモネラにおけるRNA-seq解析の結果を利用して探索した。GFP翻訳融合体の蛍光強度を蛍光マイクロプレートリーダーを用いて定量解析し、sucAをはじめとする複数の標的mRNAが実際に転写後調節を受けることを実証した。
サルモネラのRNA-RNA相互作用を網羅的に同定するRIL-seq解析に関して、渡航先外国機関から2022年2月にMol. Cell誌に発表された。申請者は2022年9月に渡航先外国機関に滞在し、研究成果について議論した後、2022年11月にeLifeに論文を発表した。また、スペインで開催されたEMBO Workshop BacNet22でポスター発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新型コロナウイルス感染症の蔓延による渡航制限のため、渡航先外国機関に予定通りに滞在することはできなかったが、渡航先外国機関から2022年2月にMol. Cell誌に発表されたサルモネラのRIL-seq解析に関して、申請者は事前に解析データを入手し、その結果を受けて解析を進めることができた。その研究成果は2022年11月にeLifeに論文発表した。論文作成の際には渡航先外国機関の協力を得ることができた。したがって、研究計画は十分に進捗し、すでに一定の目的を達成している。
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| Strategy for Future Research Activity |
Jena大学Kai Papenfort教授のグループによりコレラ菌のRIL-seq解析に関する論文が2022年12月にNature Communicationsに発表された。この結果を詳細に解析し、本研究計画で実施しているRNA制御ネットワークに関する新たな研究計画を展開する。
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Report
(3 results)
Research Products
(5 results)
