2023 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of SECIS regulatory mechanism by noncoding RNA
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22K06606
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
三田 雄一郎 同志社大学, 生命医科学部, 准教授 (70609122)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | Selenoprotein P / SECIS / noncoding NRA / 翻訳 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Se含有タンパク質はタンパク質中にCysの硫黄がセレンに置き換わったセレノシステイン（Sec）の形でセレンを含んでおり、ヒトでは25種類存在している。Secは通常は終始コドンとして認識されるUGAコドンにコードされており、mRNAの3'非翻訳領域中にSec挿入配列（SECIS）と呼ばれる特殊なヘアピン構造を形成する配列が存在する場合にのみ、Secをタンパク質中に挿入するコドンとして利用されている。
Se含有タンパク質のひとつ、Selenoprotein P（SeP)のSECIS領域を含む3'非翻訳領域には、相補的な配列を持つnon codig RNAであるNon-coding RNA-Inhibitor of Selenoprotein P Translation(L-IST)遺伝子が存在し、L-ISTによってSeP ｍRNAからタンパク質への翻訳が阻害される。しかし、L-ISTによる翻訳抑制に必要な機能配列はいまだ明らかになっていない。本研究課題では、L-ISTの機能配列の同定を試みている。
これまでの解析の結果、L-ISTの機能領域には、SeP mRNAとの非相動性領域が関与していることが明らかになり、５'非相動性領域においては末端から500塩基から600塩基の間に必要領域が存在することが明らかになっている。2023年度は、3'非相動性領域に含まれる機能配列の同定を行った。その結果、3'末端側から500塩基～600塩基に必要配列が存在すること、特に、560塩基～600塩基の間の40塩基がSeP mRNAの翻訳を抑制するための必要な配列であることが明らかになった。
現在、SeP mRNAとL-ISTの相動性配列内にも必要領域があるのではないかと仮説を立て、必要配列の同定を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
3'非相動性領域の欠損変異体を用いた解析において、タンパク質のローディングコントロールとして用いていたACTINやGAPDHが減少するという予定外の事態に遭遇した。
最終的にCBB染色を用いることでタンパク質量がそろっていることを証明できるようになったが、条件検討やコントロールの減少メカニズムの探索に時間を要してしまい、予定よりも実験を進めることができなかった。、
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度は、L-ISTとSeP mRNAの非相補的な配列に含まれている機能性配列ではなく、相動性配列中に含まれる必要配列の同定を行う。
相動性配列中の機能性配列が同定された後には、他のセレン含有タンパク質をコードするｍRNA中に存在する該当配列の相動性配列を組み込んだL-IST変異体を作製することで、L-ISTによるSeP翻訳抑制メカニズムが、SeP ｍRNA特異的なメカニズムなのか、Se含有タンパク質で一般的に起こる現象なのかを検証する。
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| Causes of Carryover |
2023年度はL-ISTの変異体を作製し必要配列の同定を行った。３’領域の必要配列を行った際に、タンパク質のローディングコントロールに用いているGAPDHやACTINの発現量の減少がみられ、適切なローディングコントロールとして用いるものを探索する必要があり、予定よりも研究が進捗しなかった。そのため、2023年度使用予定の金額よりも使用した金額が少なくなり、繰り越しが生じた。
ローディングコントロールの問題は解消したため、2024年度は、2023年度に行う予定だった研究も含めて課題を進行する予定である。
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Research Products
(13 results)
