2018 Fiscal Year Annual Research Report
メチル基転移酵素METTL3によるmRNAのメチル化修飾機構の解明
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18J23142
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
青山 智彦 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)
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2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | m6A修飾 / メチル基転移酵素 / U6 snRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、メチル基転移酵素によるRNAのm6A修飾機構の解明である。本課題の申請後、METTL3と同様にRNAのm6A修飾を担う酵素として、METTL16が新たに同定された。そこで本課題では、METTL3とMETTL16を対比することで、RNAのm6A修飾機構の解明を試みるべく、新規のm6A修飾酵素であるMETTL16に焦点をあてた解析を進めている。
METTL16は、U6 snRNAとMAT2A (SAM合成酵素) mRNA の2つが標的として知られるメチル基転移酵素であり、m6A修飾活性をもつN末端領域 (MTD : Mehtyltransferase domain)と、脊椎動物において保存されるC末端領域 (VCR : Vertebrate conserved region) から構成される。しかしながら、METTL16のm6A修飾活性についての先行研究は、大腸菌からヒトまで保存されるMTDに着目したものが大部分であり、VCRの役割について解析した報告はほとんどなかった。
今年度は、METTL16のVCRが、m6A修飾活性へ寄与するかの検証から着手した。その結果は、METTL16のVCRが、U6 snRNAのm6A修飾を効率化することを示すものであった。そこで、METTL16によるU6 snRNA特異的なm6A修飾の分子基盤を解明するために、METTL16のVCRの結晶構造を決定し、構造生物学的視点から生化学的な解析を行った。以上の結果により、METTL16のVCRはU6 snRNAと特異的に結合すること、U6 snRNA結合能依存的にm6A修飾を効率化することが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
METTL16のVCRが、U6 snRNA特異的に結合してm6A修飾を効率化するという、これまでに報告のない機能を見出すことができたため。また、METTL16のVCRの結晶構造の決定に成功していること、現状行った生化学的な検証においては一貫した結果が得られていることから、表記のような評価とする
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、METTL16のVCRがU6 snRNAのどの領域に結合するかを決定するために、U6 snRNAの変異体を用いた解析とRNA foot-printing assayを並行して実施する。そして、その結果をもとに、METTL16とU6 snRNAの複合体結晶構造の決定も試みる。また、METTL16のVCRが、細胞内においても実際にU6 snRNAのm6A修飾の効率化を担うかどうかを分子生物学的に検証したうえで、その生物学的な役割を模索する。
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