2014 Fiscal Year Research-status Report
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25440012
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| Research Institution | Suzuka University of Medical Science |
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Principal Investigator |
森田 鉄兵 鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 助手 (10444366)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 小分子RNA / 転写後制御 / Hfq / 大腸菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題研究は、大腸菌をモデル生物として用い、原核生物に存在するHfq結合型小分子機能性RNA（sRNA）の機能構造の全容を明らかにすることを目的にしている。sRNAは塩基対を形成することにより、標的mRNAを抑制する。Hfqは、sRNA/mRNA間の塩基対形成を促進させるが、HfqによるsRNA/mRNA間の塩基対形成の促進作用の詳細な分子メカニズムは未だ不明である。これまでに、申請者らはsRNAの1つであるSgrSをモデルsRNAとして用いて、sRNAの機能的Hfq結合領域がsRNAの3’末端領域に存在することを明らかにした。平成26年度には、平成25年度に引き続き、sRNAの機能的Hfq結合領域がsRNA遺伝子の転写終結領域と重複することに着目し研究を進めた。その結果、sRNA遺伝子の転写終結領域を読み飛ばしたリードスルー産物がHfqとの結合能を失っていること、すなわちsRNAとして機能しないことを示した。このことは、機能的Hfq結合領域がsRNAの3’末端に位置することの重要性を示したものであり、sRNAの産生メカニズムの一端を明らかにしたと考えられる。また、多くのsRNA遺伝子の転写は、種々のストレスにより特異的に行われる。申請者らは、転写開始に加えて、sRNA遺伝子の転写終結も種々のストレスにより制御されていることを示した。これは、sRNA産生の新たな制御様式の可能性を示唆している。これらの成果を学会で発表するとともに、現在、学術論文として学術誌であるRNAに投稿中である。
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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
本研究課題である、sRNAの機能構造の全容の解明に対して、sRNAの機能的Hfq結合領域が3’末端に位置することの重要性を、特に26年度においては biotin/streptavidin系を用いてin vitroで示し、これまでの研究成果を学術論文としてまとめ、学術誌であるRNAに投稿している。また、平成26年度の研究計画である、機能的Hfq結合領域の重要性を塩基レベルで理解する、については、SgrSの塩基対形成領域を必須遺伝子であるftsZ mRNAを標的にするように組み換えたSgrS組換え体がftsZ mRNAを特異的に抑制することを確認し、機能的Hfq結合領域のスクリーニングの材料として適当であることを確認した。これらのことから、本課題研究は、おおむね順調に進行していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究課題にあげた、機能的Hfq結合領域の重要性を塩基レベルで理解する、及び、sRNAの塩基対形成領域、及び機能的Hfq結合領域間の連動性について、研究計画に沿って進行させる。また、研究の中から見いだされた、ストレスによるsRNA遺伝子の転写終結制御については、分子メカニズムの解明にチャレンジする。ストレスによるUTPの枯渇等、具体的な作業仮説を構築し、検証を行う。さらに、転写終結領域を担うRho非依存型ターミネーターのヘアピン構造の安定性と3’末端のポリUの形成の関係性を検証する。一般的に、ヘアピン構造の安定性が高い場合、3’末端のポリUが短いと考えられている。これらのことを踏まえれば、sRNA遺伝子のRho非依存型ターミネーターのヘアピン構造を安定化させた場合、3’末端のポリUが短くなり、sRNAとしての機能を失う可能性が考えられる。この解析は、sRNAの機能構造にさらなる理解をもたらすことに加え、転写終結メカニズムを再考する上でも有意義であると考える。得られた成果については、積極的に学術論文、及び学会等で発表する。
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| Causes of Carryover |
研究実績の概要、及び達成度の通り、平成26年度において本計画研究はおおむね順調に進んだと考えられる。平成27年度での研究計画をより効果的に行うために、当該助成金を繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当該助成金、及び翌年度分として請求した助成金は、今後の研究の推進方策にあげた研究計画には必要なものであり、特に当該助成金については物品消耗品費として使用を計画している。
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