study of post-transcriptional gene regulation in hypoxic cells from the view of metabolic adaptation
Publicly Offered Research
| Project Area | Transomic Analysis of Metabolic Adaptation |
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| Project/Area Number |
20H04838
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
秋光 信佳 東京大学, アイソトープ総合センター, 教授 (40294962)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
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| Keywords | 低酸素 / 遺伝子発現 / RNA / RNA結合タンパク質 / transcription / RNA degradation / RNA binding protein |
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| Outline of Research at the Start |
外部環境の変化に対応する代謝アダプテーションでは、遺伝子発現を介した代謝酵素の量的制御が行われる。遺伝子発現は、転写因子による転写調節とRNA結合タンパク質（RBP）による転写後調節（RNA分解調節等）のバランスで決まる。転写後調節の分子機構を解明するためには、解析対象となる多数のmRNAに結合するRBPを網羅的に同定することが重要であるが、この実現は困難であった。本研究では個々のmRNAに結合するRBPを網羅的に同定する新規手法Transcriptome-RBPome Interaction Analysis pipeLine（TRIAL）を開発する。さらに、TRIALを用いて低酸素に応答した代謝アダプテーションを転写後制御（RNA分解制御）の観点から解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、低酸素ストレスに応答した転写後遺伝子発現制御（特にRNA分解制御）に着目した低酸素応答の代謝アダプテーションの機序解明を目指した。まず、長期低酸素条件下でヒト培養細胞を培養し、遺伝子発現が持続的に変動することを確認した。次に、RNA-seq法とSLAM-seq法によって長期低酸素したヒト培養細胞におけるRNA合成と分解を同時測定した。その結果、約200種類の遺伝子について、それらのRNA分解が抑制され、RNA発現量が増加していることを示す結果を得た。RNA分解が抑制され、かつ発現量が増加した遺伝子群は、代謝関連遺伝子が多かった。この結果は、低酸素に応答したヒト細胞の環境適応的な代謝変化（代謝アダプテーション）がRNA安定性によって制御されていることを示す結果である。
つぎに、これらのRNAの安定性を担う機構を明らかにするべく、低酸素特異的に上述のmRNAに結合するRNA結合タンパク質をスクリーニングした。方法はeRIC法を採用した。その結果、複数の候補分子を得た。現在、これらのRNA結合タンパク質が代謝関連mRNAの安定性を制御する詳細な分子機構を調べている。
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| Research Progress Status |
令和3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3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)
