2021 Fiscal Year Annual Research Report
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19H03418
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山本 拓也 京都大学, iPS細胞研究所, 准教授 (60546993)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 多能性幹細胞 / RNA2次構造 / 転写後修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、多能性幹細胞特異的なmRNAの2次構造を同定し、その構造がどのように制御され、どのようにタンパク質の発現制御に関連するのかを統合的に解析し、mRNAの「質」的制御が細胞機能に及ぼす影響を解明することである。昨年度までに、化学プローブや分子バーコードを利用したターゲットシーケンシング法を開発し、スプライシングバリアントを区別しながら特定の箇所のRNAの2次構造を高精度で解析する手法を確立した。また、この手法を用いて体細胞と多能性幹細胞において5'非翻訳領域 (5' UTR) のRNA２次構造の変化を調べ、mRNAの量は体細胞と多能性幹細胞でほとんど差がないが、タンパク質は多能性幹細胞で著しく増加する多能性関連遺伝子の5' UTRの構造の変化とスプライシング制御との密接な関連性を示唆するデータを得た。本年度は、それら構造変化に関する制御機構の解明を目指した。まず、2次構造変化を直接観察するため、5' UTR配列を利用したレポーター アッセイ系を確立した。それらレポーターを用いた実験および各スプライシングバリアント特異的な機能阻害実験により、特定のスプライシングバリアントの5' UTRが多能性幹細胞特異的なタンパク質の翻訳に重要であることを明らかにした。次に、多能性幹細胞特異的に2次構造が変化する5' UTRの配列に着目し、バイオインフォマティクス的手法を駆使して、RNA結合タンパク質 (RBP) の結合モチーフの同定を試み、同定したRBPの機能阻害実験を実施することによって、多能性幹細胞特異的にタンパク質翻訳に影響を及ぼす制御候補因子を同定した。また、体細胞においても特定のストレス刺激を与えることによって、多能性幹細胞における翻訳制御を模倣できることも見出した。本研究は、転写後RNA制御ネットワーク機構と多能性維持機構の関連性を示すものである。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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