2022 Fiscal Year Annual Research Report
Biological function of non-canonical nucleic acids
| Project Area | Elucidation of the mechanism for dimensional response genome across species regulated by nucleic acid structures |
|---|
| Project/Area Number |
21H05110
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
今西 未来 京都大学, 化学研究所, 准教授 (80362391)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安喜 史織 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (50747946)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-08-23 – 2024-03-31
|
| Keywords | 核酸高次構造 / RNAメチル化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
mRNA由来のRNA配列を提示した微粒子を用いて、蛍光標識したRNAメチル化酵素複合体METTL3/METTL14が結合している微粒子をセルソーターで回収し、次世代シーケンサーで配列解析を行なった。シーケンスの結果から、得られた微粒子状に提示された配列に対応するmRNAを特定し、また配列中に含まれるグアニン四重鎖形成可能配列を抽出し、そのスコアを算出した。さらに、N6-メチルアデノシン（m6A）データベースとの照合を行った。グアニン四重鎖形成可能配列とm6Aサイトとが近接した位置に存在する数種のヒット配列に関して、それらのRNA配列がグアニン四重鎖構造を形成することを実験的に確認した。また、METTL3/METTL14がこれらの候補配列にグアニン四重鎖形成条件であるカリウムイオン存在条件でより高い親和性で結合すること、さらに、夾雑RNAが過剰に存在する条件においても、グアニン四重鎖構造近傍に存在するアデノシンを優先的にメチル化することを確かめた。これらの結果は、METTL3/METTL14が安定な3枚のGカルテット平面を持つモデル配列のみならず、mRNA中に存在する2枚のGカルテット平面を持つグアニン四重鎖にも優先的に作用できることを示唆している。植物における解析に関しては、シロイヌナズナの細胞内において、グアニン四重鎖とi-モチーフの可視化に成功した。さらに、それぞれの構造を安定化する化合物の存在下で、シグナルが増加する、すなわちこれらの構造が安定化されていることを示すことができた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
RNAメチル化酵素の結合配列の解析を予定どおり遂行し、核酸高次構造との関係を実験的に検証することができたため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
RNAメチル化酵素の標的配列に関して、メチル化配列と高次構造に着目したより詳細な配列解析を行い、並行して、メチル化の実験的検証を行う。植物においても、グアニン四重鎖形成と遺伝子発現との関連に関する解析を行う。
|
