長鎖ノンコーディングＲＮＡによる自然免疫応答制御機構の解明

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H04642
• Research Institution: The University of Tokyo
• 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)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神吉 康晴 東京大学, アイソトープ総合センター, 助教 (00534869) ; 高屋 明子 千葉大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (80334217)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: RNA

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、まず、病原体感染によってヒト細胞で誘導されるメッセンジャーRNAと長鎖ノンコーディングRNAを網羅的に解析した。具体的には、細胞内寄生細菌のサルモネラをHeLa細胞に感染させ、その後、経時的に細胞試料を回収してtotal RNAを精製した。このtotal RNAを次世代シーケンサー解析ならびにバイオインフォマティックス解析し、サルモネラ感染依存的に発現変動する遺伝子を網羅的に調べた。ノンコーディングRNAの同定では、報告者が独自に構築したノンコーディングRNAデータベースを活用した。その結果、すでにサルモネラ感染で誘導されることがしられているmRNAとしてサイトカイン類をコードする遺伝子が多数同定された。この結果は、この実験アプローチで病原体感染応答に於いて重要な遺伝子を同定できることを示す結果である。さらに、サルモネラ感染で誘導される長鎖ノンコーディングRNAを検索した結果、数百種類の候補を得た。引き続く解析の結果、同定した長鎖ノンコーディングRNAの多くが核局在型RNAであった。申請者を含む複数の先行研究から、核内長鎖ノンコーディングRNAの多くが遺伝子発現の制御に働くことが分かっている。そこで、サルモネラ感染で誘導される長鎖ノンコーディングRNAが転写制御に関わる可能性について検討することにし、現在も引き続き検討中である。
さらに、宿主細胞に長鎖ノンコーディングRNAを誘導させるサルモネラ側遺伝子の同定を試みた。具体的には、サルモネラ遺伝子変異株を構築し、感染後の長鎖ノンコーディングRNA誘導を調べた。その結果、複数のサルモネラ遺伝子が長鎖ノンコーディングRNAの誘導に関わっていることが判明した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定のとおり、サルモネラ感染によって誘導される新規長鎖ノンコーディングRNAを同定できたため。また、当初予定のとおり、長鎖ノンコーディングRNAを誘導するために必要なサルモネラ遺伝子も複数同定できたため、研究は順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

サルモネラ感染で誘導される長鎖ノンコーディングRNAをノックダウンあるいはノックアウトした細胞をサルモネラ感染させたときに細胞の致死性に変化が認められるかを調べる。この実験により、同定した長鎖ノンコーディングRNAがサルモネラ感染に対するホスト細胞の抵抗性に役立っている分子であるかを検証する。さらに、長鎖ノンコーディングRNAをノックダウンあるいはノックアウトした細胞をサルモネラ感染させたのち、細胞内の遺伝子発現プロファイルを調べ、対象とする長鎖ノンコーディングRNAが遺伝子発現に関与するかを調べる。