2022 Fiscal Year Research-status Report
ＲＮＡプロセシングと共役するゲノム転写とその破綻機構の解明
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19K24692
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
野島 孝之 九州大学, 生体防御医学研究所, 准教授 (80431956)
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| Project Period (FY) |
2021-03-12 – 2024-03-31
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| Keywords | RNAプロセシング / ゲノム転写 / 新生RNA / エピジェネティクス / クロマチン / 非コードRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、細胞核内で起こるRNA polymerase II (Pol II) 転写装置とRNAプロセシング装置のクロストークや非コードゲノム転写制御機構の解明を目標としている。また、RNAプロセシング機構が破綻している腎臓がんなどの疾患細胞モデルを用いて、その異常ゲノム転写-RNAプロセシング制御を解析する。このアプローチにより、基礎的なゲノム転写制御機構とがん細胞増殖や細胞分化の解明に貢献する。
昨年度に開発した新生RNA解析法（Polymerase-Intact Nascent Transcript、POINT法）を用いて、転写制御の分子機構を解析した。特に、がん患者で多く変異している遺伝子の機能解析から、特定のクロマチン制御因子が効率の良い転写終結に必要であることがわかった。また、転写スピード制御因子も同様に転写終結に必要であることがわかった。これらの因子は、制御している遺伝子群が異なることから、転写終結の特異性があることがわかった。
共同研究の成果として、選択的RNAスプライシング制御因子であるPTBP1が、転写と共役したスプライシング制御を介してDNAメチル化遺伝子DNMT3Bの発現を制御し、神経細胞特異的なエピジェネティクスに重要であることを示した（Iannone et al., Molecular Cell 2023）。また、Pol II CTD リン酸化制御と転写終結の詳細な分子機構も明らかにした（Tellier et al., EMBO Reports 2022）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度に開発したPOINT法を中心に、多くの新生RNAデータを得ることができた。現在解析中であり、興味深い結果が予想より多い。POINT法を用いた共同研究も積極的に行い、生産的である。
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| Strategy for Future Research Activity |
POINT法を解析方法の中心とし、以下の課題に取り組む。
（１）RNAスプライシング疾患のゲノム不安定化機構の解明：細胞特異的なPTBP1の機能について報告した。今後、がん等で変異が多くみられる遺伝子にも注目し、ゲノム不安定化機構の解明に取り組む。
（２）ゲノム転写終結機構とその破綻機構の解明：昨年度の研究により、転写終結に重要なヒストン修飾や転写伸長制御因子が明らかになってきた。今後、転写終結の分子機構の解明に取り組む。
(3)長鎖非コード転写産物エンハンサーRNAアイソフォーム同定と発現制御機構の解明：ヒストン修飾制御因子を実験的に欠失させた場合、多くの非コードRNA発現上昇が見られた。今後、それらの非コードRNAの一分子解析を行い、網羅的にプロファイリングする。それらの発現を人為的に操作し、細胞機能への影響を調べる。
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