Molecular mechanism to induce intracellular phase separation by RNA tangling

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22374
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
• Research Institution: Osaka University (2020); Hokkaido University (2019)
• Principal Investigator: Hirose Tetsuro 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (30273220)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: RNA / 超分子複合体 / 核構造・機能 / タンパク質

Outline of Final Research Achievements

NEAT1 lncRNA acts as the structural scaffold of phase separated nuclear body paraspeckles. NEAT1 forms a U-shape configuration with bundled terminal regions and each of the terminal and the central NEAT1 regions is assigned in the specific paraspeckle area. We investigated the possibility that short RNA-RNA interactions or RNA tangling contributes to the NEAT1 configuration and spatial assignment using CRISPR/Cas9 meditated mutagenesis. We found that the deletion of both terminal regions disrupt the organized paraspeckle structures and U-shape formation of NEAT1, suggesting the RNA tangling contributes to form the paraspeckle fine structure.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞内相分離は、細胞内を膜構造を使わずに区画化する機構として大きな注目を集めている。さらに神経変性疾患の発症などに深く関わる可能性が浮上している。本研究で示唆されたRNAのもつれによって相分離構造の微細な内部構造が決定されている可能性は、細胞内の様々な部位でRNAの発現に応じて一過的に形成される相分離構造を、RNAの配列に基づいて理解し、さらに人為的にコントロールするための基盤知見となりうる。一方で、RNAのもつれは、ゲノムから合成されている様々な種類のRNAにおいて起こりうる現象であり、これによって各RNAの運命が決定されている可能性も浮上した。