遺伝子発現制御にかかわる新規RNAの作用機序の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K15671
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 原田 裕一郎 東京医科大学, 医学部, 助手 (80570168)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: RNA干渉 / miRNA

Outline of Annual Research Achievements

細胞内にはRNA干渉と呼ばれる特異的にターゲットとする遺伝子のメッセンジャーRNA（mRNA）を分解する機構が存在し、このRNA干渉により遺伝子発現を抑制、低減している。RNA干渉においてターゲットとするmRNAを識別する分子としてマイクロRNA（miRNA）が重要な働きをしている。このmiRNAががんに対する分子標的薬として近年着目されている。私はmiRNAの新たな構造として短縮型miRNA（ghRNA）を開発に携わってきた。このghRNAは高いがん遺伝子抑制を示している。しかし、ghRNAはこれまでに知られているmiRNAとは構造が異なることから、ghRNAはこれまでのRNA干渉とは作用機序が異なる可能性が推察された。そこで本研究では、短縮型miRNAの作用機序を明らかにすることで、分子標的薬の開発の一助としたい。
ghRNAの作用機序を解明するため、これまでに細胞内にghRNAが内在するかどうかを検討した結果、新規ghRNAと推測される内在性の低分子RNAをいくつか見出した。そのうちの一つがU1 snRNAの一部であった低分子RNAである。この低分子RNAを内在性ghRNAと考え、培養細胞を用いて機能解析をおこなった。U1snRNAの配列からRNA干渉の標的となると予測されたがん関連遺伝子の一つであるPSAPの発現量を解析するとU1 snRNAの導入によりPSAPの発現量は有意に減少した。さらに、昨年度作製したDICER1欠損細胞株を用いた同様の機能解析ではU1 snRNAはDicer1への依存性が認められ、U1 snRNAを含むghRNAのRNA干渉にはDicer1が重要であると考えられた。一方で、同じくRNA干渉に必須な分子であるAgoタンパク質のノックアウト細胞株の作製もほぼ完了したので、ghRNAとDicer1およびAgoタンパク質との関連も検討していく。

Current Status of Research Progress

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

Reason

ghRNAの探索から機能解析、および既存のRNA干渉経路との比較は予定通り進んでいる。
しかし、ghRNAと相互作用する新規タンパク質の探索はこれからである。

Strategy for Future Research Activity

本研究の最終年度であるが、引き続きghRNAと既存のDicer1とAgoファミリーの関連について、各々の欠損細胞株を用いた検討をおこなう。
また、ghRNAによるRNA干渉にかかわる新規分子を探索するため、ghRNAと結合するタンパク質のプロテオーム解析を検討する。
さらにこれらをまとめた論文の作製と投稿を進めて行く。

Causes of Carryover

プロテオーム解析などの解析ができなかったことで繰り越しが発生しました。
次年度には、今年度進められなかったプロテオーム解析などを進めて行く予定です。