2018 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of RNA molecules that regulates expression of neural genes close to gene desert
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15K06898
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
佐野 訓明 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (00294405)
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| Project Period (FY) |
2015-10-21 – 2019-03-31
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| Keywords | DNAトポイソメラーゼ / 核小体移行シグナル / 機能性RNA分子 / DNA弛緩活性 / 神経関連遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNAトポイソメラーゼIIβ（トポIIβ）は、神経細胞の最終分化過程に於いて一群の神経関連遺伝子の発現誘導に必須な核内因子である。トポIIβによって発現が誘導される遺伝子には、数百kbを超える長大な遺伝子が有意に多く含まれている。また、これらの遺伝子は、ジャンクDNAで占められている遺伝子砂漠に隣接する傾向がある。我々は、このような領域に存在する遺伝子の発現誘導にはトポIIβが必要な場合が多いことを明らかにした。
本研究課題では、トポIIβによる遺伝子砂漠近傍の長大な遺伝子の発現誘導を制御している複数の機能性RNA分子の同定を進めるとともに、これらの制御機構の分子メカニズムの解明を目指している。これまで、トポIIβのDNA弛緩活性を抑制して核小体への偏在化に関わるCRD（C末端制御ドメイン）の機能解析を行ってきた。CRDに存在するリジン残基１３個とアルギニン残基３個を４つの領域に区分して、それぞれをアラニン残基に置換した変異型トポIIβ-EGFP融合タンパク質を用いた実験から、CRDの両端にあるリジン残基をそれぞれ置換すると核小体移行が部分的に阻害されることが明らかになった。そして、これらの複数の置換を組み合わせることで、核小体移行が完全に阻害された。しかし、CRDに存在するプロリン指向性セリン/スレオニンキナーゼの認識配列の変異体は核小体局在には影響しなかった。トポIIβの発現タンパク質やCRDを含んだ部分断片にRNAが結合することが示された。CRDに結合するRNA分子の同定を試みたが、現段階では同定には至っていない。
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