Molecular mechanism of functional conversion from noncoding to coding RNAs
| Project/Area Number |
22K19293
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
廣瀬 哲郎 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 教授 (30273220)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | noncoding RNA / mRNA / nuclear export / satellite DNA / bimolecular condensate / ノンコーディングRNA / RNA顆粒 / 翻訳 / リピート配列 |
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| Outline of Research at the Start |
細胞核内での確固とした機能を果たしているlncRNAが、温度変化の時系列に沿って細胞質に局在変化し、それに伴ってmRNAに機能転換して翻訳されるようになる新たな現象を見出した。本研究では、このlncRNAからmRNAへの機能転換機構を理解するために、その要となるlncRNAの核から細胞質への局在変化の分子機構を解明し、それが温度変化の時系列に沿ってどのように制御されているかを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞核内での確固としたlncRNA機能を持つHSATIII RNAが、温度変化の時系列に沿って核から細胞質に局在を変化させ、mRNAに機能転換するというオリジナルな発見について詳細な解析を実施した。まず熱ストレス回復期におけるHSATIII RNAの挙動を追跡した結果、回復期の時間経過に沿って、細胞質でHSATIII構造体の数が増加し、それに伴って翻訳産物が検出されるようになることを観察した。さらに新たに回復期細胞から抽出したポリソーム画分にHSATIII RNAが取り込まれていることを検出した。次に、HSATIII RNAの核外輸送について調べたところ、HSATIIIが核内で形成する核内ストレス体（nSB）に、回復期進行に伴って核外輸送アダプターAly/Refが局在するようになること、さらにAly/Refの結合がnSBの主要構成因子のSAFBによって阻害されていることを見出した。さらにnSBの核内機能である「リン酸化るつぼ」や「メチル化リーダー因子のスポンジ」を阻害すると、HSATIIIの核外輸送が著しく阻害されることも明らかになった。このことから回復期初期のnSB機能によってHSATIIIのRNPリモデリングが誘発され、その結果Aly/Refの結合が促進されて、HSATIIIの一部が細胞質に輸送される可能性が示された。次に、HSATIIIポリペプチドの相互作用因子を免疫共沈降やTURBO-ID法によって検出したところ、ストレス顆粒RNA結合タンパク質やシャペロンが検出された。さらに、プラスミド由来のHSATIIIリピートペプチドの翻訳産物の細胞内局在を検出したところ、細胞先端部分や核内に局在することが確認された。特に、細胞先端部分のアクチン骨格重合部位で強く検出され、相互作用因子のRNA結合タンパク質ともにそこでRNP複合体を形成していることが示された。
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Report
(2 results)
Research Products
(35 results)
