2020 Fiscal Year Research-status Report
Visualization of specific RNA secondary structures in vivo
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20K15417
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
朝光 世煌 熊本大学, 発生医学研究所, 特別研究員(SPD・PD・RPD) (70849091)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | RNA高次構造 / グアニン四重鎖（G4） / 神経細胞 / G4RNAプローブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体内のRNA高次構造は、そのRNAの生体機能の発揮に重要な役割をに担う。特に連続したグアニンを豊富に含む配列において、非常に安定な4本の鎖からなる四重鎖構造（G4RNA）が形成されることが明らかになっており、RNAプロセシング・翻訳プロセスの多様性に影響を与える因子であることが示唆されてきた。一方で、G4RNAは遺伝子疾患・神経疾患の病態に関与することも指摘されているが、神経機能に与える影響の大部分は未だ解明されていない。本研究課題では、神経細胞で形成されるG4RNAの同定とその細胞内動態からの理解を目的とし、遺伝子工学的応用可能なG4RNAプローブの開発とマウス脳組織への応用を実施する。
本年度は、プローブ設計指針を新規に考案し、G4RNAプローブの合成、及びインビトロ・細胞内での性能チェックを実施した。その結果、適切なエピトープタグの導入が、G4RNAプローブの安定的な発現に不可欠であることを突き止めた。その好適G4RNAプローブのライブイメージングにより、ストレス刺激に応答し出現するストレス顆粒にG4RNAが集積するという新たな知見を見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
今年度は、(1) 新規のG4RNAプローブのデザイン・合成及び、(2) インビトロにおける性能チェックによる好適プローブの選定、を達成目標としていた。申請者は、新たなプローブ設計指針に基づき種々のG4RNAプローブをデザインした。設計したプローブのG4結合性ドメインをインビトロにおいて評価した結果、G4RNA特異的な性質を示した。さらに、この好適G4RNAプローブによってG4RNAの細胞内動態を追跡可能なことを生細胞で実証した。生細胞におけるこの成果は、次年度の達成目標としていたため、当初の計画以上に進展していると評定した。
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| Strategy for Future Research Activity |
神経細胞におけるG4RNAの生理学的意義を理解することを目的として、今年度の研究で取得した好適G4RNAプローブの、マウス初代培養神経細胞における応用を実施する。具体的には、安定的なプローブ発現のために好適G4RNAプローブをコードするアデノ随伴ウイルスを作出し、神経細胞におけるG4RNAの動態を評価する。またこの好適G4RNAプローブを用いて、生きた神経細胞におけるG4RNAを網羅的に解析し、神経機能に重要な役割を担うG4RNAを同定する。
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[Patent(Industrial Property Rights)] リピート結合剤2020
Inventor(s)
塩田倫史, 矢吹悌, 朝光世煌, 杉山弘, 板東俊和, 池田修司
Industrial Property Rights Holder
塩田倫史, 矢吹悌, 朝光世煌, 杉山弘, 板東俊和, 池田修司
Industrial Property Rights Type
特許
Industrial Property Number
2020-110752
