2021 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
19K06479
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
山崎 智弘 大阪大学, 生命機能研究科, 特任講師 (90732280)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 非膜性構造体 / 相分離 / 長鎖ノンコーディングRNA / NEAT1 / パラスペックル / ブロック共重合体 / ミセル / RNA結合タンパク質 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内には、細胞膜で覆われていない非膜性の構造体が多数存在しており、混み合った細胞内環境に置いて、特定の分子を集める区画を形成している。このような区画化により、生化学反応の促進や特定の因子の隔離など重要な機能を果たしている。この過程は、相分離と呼ばれる物理現象により形成され、神経変性疾患や癌などの病態との関連からも注目されている。このような非膜性構造体の多くのものには、RNAが構成因子として含まれているが、その役割は十分には理解されていない。私たちは、このような非膜性構造体のうち、一群のものがRNAを必須の骨格となり形成されていることを明らかにし、こうしたRNAをarchitectural RNA （arcRNA）と名付け、その形成過程および機能を集中的に解析してきた。申請者は、代表的なarcRNAであるNEAT1_2 lncRNAが作り上げる核内非膜性構造体パラスペックルを集中的に解析し、NEAT1_2は構造体の設計図として働き、複数の機能RNPドメインにより、パラスペックルの性質と機能が規定していることを明らかにしてきた。そこで、本研究では、このRNAにより構築される非膜性構造体の形成の根幹となる分子原理を解明することを目的に研究を進めた。パラスペックルの細胞内配置を規定する機構について解析を進め、パラスペックルが核スペックルの内外に局在するために必要なRNAドメインとタンパク質を同定した。さらに、ソフトマター物理の理論を取り入れた解析から、パラスペックルの特徴的なコアシェル構造や円筒構造がブロック共重合体のミセルとして形成されるという細胞内相分離における新規メカニズムを同定した。また、こうした研究を拡張し、RNAを足場とする非膜性構造体の形成実験系の構築に成功した。以上の結果から、RNAを足場とする非膜性構造体の形成と機能発現の原理の理解に大きく寄与する結果を得た。
|
