| 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 |
Hirose Tetsuro 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 | long noncoding RNA / mRNA / 核外輸送 / サテライトDNA / 相分離 / noncoding RNA / 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 Final Research Achievements |
We analyzed the process by which HSATIII RNAs, which possess definitive lncRNA functions within the cell nucleus, relocate to the cytoplasm and convert its function to mRNA in response to thermal stress and recovery. Regarding the nuclear export of HSATIII RNA, we found that HSATIII RNA-binding proteins are remodeled and eventually the nuclear export factor ALY/REF binds to HSATIII RNA. This reassembly is promoted by the 'crucible' or 'sponge' functions of HSATIII. Next, stress granule factors and chaperones were detected as interactors of the HSATIII translation products. Furthermore, we confirmed that the translation products co-localize with these interactors at actin polymerization sites at the cell periphery.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究によって、核から細胞質へのRNAの局在変化機構について、相分離構造体でのRNA機能が結合因子の再構築を促し、結果的に核外輸送因子を呼び込んでRNAを細胞質に輸送させるという流れが明らかになった。一方で、細胞質での翻訳産物の相互作用因子と細胞内局在が明らかになったことによって、機能転換したmRNAが機能的なポリペプチドを産生していることが示唆された。これによって、lncRNAからmRNAへの機能変換の全体像を把握し、前例のないRNAの複雑な一生を明らかにする道筋を整備できた。今後、このポリペプチド機能の解明によって、ストレス応答や関係する疾患の新たな機構解明につながる可能性が期待できる。
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