2022 Fiscal Year Research-status Report

Processing of double-stranded RNA during recovery of the cell from the double-stranded RNA stress

Research Project

Project/Area Number	20K07536
Research Institution	University of Fukui
Principal Investigator	竹内健司福井大学, 学術研究院医学系部門, 助教 (40236419)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	千原一泰福井大学, 学術研究院医学系部門, 准教授 (00314948) 定清直福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (10273765)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	二重鎖RNA / ウイルス感染 / 抗ウイルス応答
Outline of Annual Research Achievements	我々の体には侵入した病原ウイルスを検知しこれを排除する仕組みが備わっている。ウイルス感染を疑わせる第一級の証拠は二重鎖RNAという高分子で、これが体内で検出されると様々な抗ウイルス応答が起こることが判っている。ただし、個体にとって抗ウイルス応答が起こっている状態は、発熱や倦怠感などのつらい症状を伴うものであり、いわば非常事態である。個体がウイルス排除に成功すれば、速やかに抗ウイルス応答を終息させ、通常の状態へと戻す必要がある。しかし、抗ウイルス応答を終息させることに繋がると思われる「二重鎖RNAの処理・無能化」の仕組みはわかっていない。本研究の目的は、細胞が二重鎖RNAストレスから回復する過程で二重鎖RNAがどのように処理・無能化されるのかを明らかにすることである。この目的を達成するため、研究計画を2つに分けて実験を進めている。計画1では、先ず生細胞内の二重鎖RNAを定量する培養細胞系を確立し、この実験システムを用いて遺伝子ノックアウトライブラリを作成、この中から二重鎖RNAの消長に影響する遺伝子を同定する予定であった。しかし、第一段階である生細胞内の二重鎖RNA定量システムの確立が何故かうまくいかない。計画2では、既知の二重鎖RNA切断・修飾酵素遺伝子に関し、複数の遺伝子ノックアウト細胞株を樹立した。これらの細胞株を用い、本年度までに4つの遺伝子について二重鎖RNAの消長に影響するかどうか検討したが、影響なしとの結論を得ている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason 二つの研究計画のうち計画1では、先ず生細胞内の二重鎖RNAを定量する培養細胞系を確立し、この実験システムを用いて遺伝子ノックアウトライブラリを作成、二重鎖RNAの消長に影響する遺伝子を同定する計画であった。しかし、第一段階である生細胞内の二重鎖RNA定量システムの作成がうまくいっておらず、その先へと研究を進めることができないでいる。一方、研究計画2では、既知の二重鎖RNA切断・修飾酵素を対象に、4つの遺伝子について細胞内に生じた二重鎖RNAの消長に影響するかどうか検討したものの、いずれも影響なしとの結果を得た。以上より、本研究の目的である「細胞内二重鎖RNAの消長に影響する遺伝子の同定」ができておらず、研究の進捗状況に遅れが生じている。
Strategy for Future Research Activity	当初より、本研究計画2において、既知の二重鎖RNA切断・修飾酵素遺伝子をピックアップし、細胞内二重鎖RNAの代謝に影響するかどうか、ゲノム編集法で検討する予定であった。そして、そのための実験系を確立し、これまで4つの遺伝子について二重鎖RNAの代謝に影響するかどうか検討してきた。これら4つのほかに有力な候補遺伝子が未だ残っており、これについて今後検討する予定である。
Causes of Carryover	本研究の計画二つのうち計画1では、先ず、生細胞内の二重鎖RNAを定量する培養細胞系を確立する予定であったが、これがうまくいかず、その先へと研究を進めることができなかった。一方、計画2では、当初の予定通り、既知の二重鎖RNA切断・修飾酵素遺伝子をピックアップし、細胞内二重鎖RNAの消長に影響するかどうかゲノム編集法で検討したが、これまでのところ、研究目的にかなう遺伝子は同定されていない。つまり、当初予定の研究期間である三年間では本研究の目的である「細胞内二重鎖RNAの消長に影響する遺伝子の同定」を達成できていない。そこで、研究期間を一年延長し、既知の候補遺伝子のうちまだ着手できていないものについて追加で検討し、当初予定の研究目的を果たしたいと考えている。追加検討に当たっては、主に、試薬等の物品費などに費用を当てる予定である。