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原核生物小分子RNAを利用した遺伝子ノックダウン系の構築

Research Project

Project/Area Number 21657032
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Functional biochemistry
Research InstitutionSuzuka University of Medical Science

Principal Investigator

饗場 弘二  鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 教授 (20025662)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywords小分子RNA / Hfq / サイレンシング / 遺伝子ノックダウン系 / 大腸菌 / 組換sRNA / アンチセンRNA / 塩基対形成 / アンチセンスRNA
Research Abstract

小分子RNA(sRNA)による転写後の遺伝子発現調節機構が大腸菌からヒトに至る多くの生物において発見され、細胞の環境応答や発生、分化などを支配している。大腸菌のグルコーストランスポーター遺伝子(ptsG)の発現が解糖系中間代謝産物の蓄積により転写後段階で抑制されるという発見を契機に一連の研究を展開し、この制御に関わるSgrS RNAがsRNAの作動原理の理解にとって有力であることを明らかにしてきた。本研究では、SgrSをモデル系として、原核生物におけるsRNAによる人為的遺伝子ノックダウン系の構築を目指す。平成22年度までに以下の成果を得た。1)SgrSは全長が227ntからなるRNA分子であるが、168-227領域からなる60ntのSgrS-Sが完全な活性を示すことを明らかにした。2)塩基対形成に必要な最小の領域は168-181の14ntであること、したがって、転写終結領域を含む182-227にHfqとの結合領域が存在することを明らかにした。3)実際に、転写終結シグナルの1つの要素であるpolyU tailがHfq結合部位であることを発見した。4)SgrS-Sの塩基対形成領域内に種々のmRNAの翻訳開始領域と相補的な30ntをクローニングし、IPTGにより発現誘導できる一連のを組換SgrSを構築し、標的mRNAの発現をNorthern blotting、およびWestern blottingにより解析したところ、いずれも効果的な抑制作用がみられた。すなわち人為的遺伝子ノックダウン系の構築に成功した。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (21 results)

  • [Journal Article] A minimal base-pairing region of a bacterial small RNA SgrS required for translational repression of ptsG mRNA2011

    • Author(s)
      Maki, K., Morita, T., Otaka, H., Aiba, H.
    • Journal Title

      Mol.Microbiol.

      Volume: 76 Pages: 782-792

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  • [Journal Article] Hfq binding at RhlB-recognition region of RNase E is crucial for the rapid degradation of target mRNAs mediated by sRNAs in Fischprichia coli2011

    • Author(s)
      Ikeda, Y., Yagi, M., Morita, T., Aiba, H.
    • Journal Title

      Genes Dev.

      Volume: 79 Pages: 419-432

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  • [Journal Article] RNase E action at a distance : degradation of target mRNAs mediated by an Hfq-binding small RNA in bacteria2011

    • Author(s)
      Morita, T. Aiba, H.
    • Journal Title

      Genes Dev.

      Volume: 25 Pages: 294-298

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  • [Journal Article] A minimal base-pairing region of a bacterial small RNA SgrS required for translational repression of ptsG mRNA2010

    • Author(s)
      Maki, K., Morita, T., Otaka, H., Aiba, H.
    • Journal Title

      Mol.Microbiol. 76

      Pages: 782-792

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      2009 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Analysis of nonstop mRNA translation in the absence of tmRNA in Escherichia coli.2009

    • Author(s)
      Kuroha K., Horiguchi N., Aiba H., Inada T.
    • Journal Title

      Genes Cells 14

      Pages: 739-749

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  • [Journal Article] 歴史を遡るRNA研究2009

    • Author(s)
      饗場弘二
    • Journal Title

      遺伝子医学MOOK 15

      Pages: 28-33

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      饗場弘二
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      2011-03-08
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      東京都千代田区
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      大鷹弘紀、石川博一、森田鉄兵、饗場弘二
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      愛知県名古屋市
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      森田鉄兵、牧貴美香、大鷹弘紀、石川博一、饗場弘二
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      第4回細菌学・若手コロッセウム
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      修善寺(静岡県伊豆市)
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  • [Presentation] 大腸菌小分子RNAであるSgrSの機能解析2010

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      森田鉄兵、牧貴美香、大鷹弘紀、石川博一、饗場弘二
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      第4回日本ゲノム微生物学会若手会
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      兵庫県神戸市
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      池田幸樹、八木美江子、森田鉄兵、饗場弘二
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      第33回日本分子生物学会年会
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      第46回日本細菌学会中部支部会
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      2009-10-23
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      牧貴美香、森田鉄兵、饗場弘二
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      2009-07-27
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      2009-07-27
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      第11回日本RNA学会年会
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      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
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      2009-07-27
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  • [Presentation] 遺伝子発現抑制機能におけるSgrS3'末端領域の重要性の解析2009

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      第6回21世紀大腸菌研究会
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      KKRホテル熱海
    • Year and Date
      2009-06-11
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      第6回21世紀大腸菌研究会
    • Place of Presentation
      KKRホテル熱海
    • Year and Date
      2009-06-11
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      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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