2023 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanistic elucidation of non-domain type biopolymer modifications
| Project Area | Biology of Non-domain Biopolymer |
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| Project/Area Number |
21H05280
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
尾山 大明 東京大学, 医科学研究所, 准教授 (30422398)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 健夫 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90533125)
秦 裕子 東京大学, 医科学研究所, 上席技術専門員 (80401256)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2026-03-31
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| Keywords | 質量分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、全長にわたって天然変性領域から成り、一次配列への機能依存性が低い超天然変性タンパク質や、非翻訳領域と考えられていたRNA配列がコードする新規ORF由来のタンパク質など、従来のタンパク質の概念の枠組みを超えた遺伝子産物の存在が次々と明らかになってきている。タンパク質の一部又は全体が特定の立体構造を持たない天然変性タンパク質の存在は以前から知られていたが、立体構造の検証が困難なことから長年、他の分子との相互作用に関する綿密な議論が進まない状況が続いていた。しかしながら、NMR等を用いた詳細な解析により、転写制御を担う主要分子群であるCREBやp53の天然変性領域が重要な機能的役割を果たすことが報告され、細胞内でのタンパク質-タンパク質相互作用、あるいはタンパク質-RNA相互作用における、特定の構造を取りにくい「非ドメイン型」配列を介した分子間相互作用研究の重要性が急速に高まっている。
本年度は、Orbitrap Eclipse Tribrid質量分析計のReal-Time Searchプラットフォームに基づく高深度定量プロテオーム解析によって、リボソームプロファイリングによって規定される新規ORF群に関する大規模な薬剤依存的翻訳制御動態を明らかにし、論文発表を行った。また、上記質量分析システムを用いて領域内外との共同研究を広範に実施し、タンパク質-タンパク質相互作用及びRNA-タンパク質相互作用、双方に関する研究成果に関して論文出版及びプレスリリースを行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
リボソームプロファイリングによって規定される非典型ORF群に関する配列情報から実際に細胞内で翻訳されている未知タンパク質を大規模に検出する分析系を新たに構築し、ヒトHeLa細胞における薬剤濃度依存的な翻訳制御動態に関する高深度定量プロテオーム解析を行い、論文発表を行った。また、昨年度に引き続き領域内外との共同研究を幅広く実施し、高精度質量分析によって得られた研究成果について論文出版及びプレスリリースを行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究領域で見出されたHeroタンパク質やクマムシ特異的タンパク質をはじめ、リボソームプロファイリングによって規定される非典型ORF群がコードする非ドメイン型タンパク質やarcRNAに代表される非ドメイン型RNAに関して、Orbitrap Eclipse Tribrid質量分析システムによるシングルセルレベルでの超高感度動態分析に向けた解析プラットフォームの構築を試みる。
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