2013 Fiscal Year Research-status Report
真核生物における小分子RNA作用機序の構造基盤の解明
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25840019
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
三好 智博 新潟大学, 研究推進機構, 助教 (60534550)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | RNAサイレンシング / 小分子RNA / non-coding RNA / X線結晶構造解析 |
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| Research Abstract |
RNAサイレンシングは、約20塩基長の小分子RNAが関与する塩基配列特異的な遺伝子発現制御機構であり、種々の高次生命現象に関わる必要不可欠な生体メカニズムである。小分子RNAがトリガーとなる本機構は、新たな核酸創薬を担うシステムとして期待されているだけでなく、がん治療や再生医療の分野での応用利用が待ち望まれている。しかし、このメカニズムの詳細は不明な点が数多くあり、原子分解能レベルでの構造基盤解明が必要である。特に本研究では、この機構の中枢を担うタンパク質群による小分子RNAを介した“連続的な一連のメカニズムの詳細”をX線結晶構造解析を用いて解明する。
RNAサイレンシング機構は、“小分子RNA” と “タンパク質” の協調的相互作用が非常に重要な生体システムである。また、その作用様式は、小分子RNA特有の結合・認識メカニズムを形成していると考えられる。本研究では、小分子RNA経路において機能の中枢を担うタンパク質による多段階からなる小分子RNA認識メカニズムの立体構造を決定することにより、一連の連続的な分子動態メカニズムを解明する予定である。
研究手順は、まず①小分子RNA-タンパク質複合体の結晶化を行う。次に、②X線回折データの収集、③立体構造計算を行い、各々の複合体の立体構造を決定する。さらに、④生科学的実験により、一連の分子メカニズムの更なる理解を行なう予定である。
当該年度では、「①小分子RNA-タンパク質複合体の結晶化」に力を入れて遂行してきた。これまでに、大量で且つ純度の高い蛋白質を得ることに成功している。また、小分子RNA-タンパク質複合体の結晶化スクリーニングを行なうことにより、結晶を得ることに成功している。現在は、「②X線回折データの収集」を行なうためのより質の良い結晶を得るために、様々な小分子RNAやタンパク質候補について調べている状況である。
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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
当該研究の大まかな手順は、①小分子RNA-タンパク質複合体の結晶化を行う。次に、②X線回折データの収集、③立体構造計算を行い、各々の複合体の立体構造を決定する。さらに、④生科学的実験により、一連の分子メカニズムの更なる理解を行なう予定である。当該年度は、上記の①について完了し、現在②を遂行していることから、「おおむね順調に進展している。」と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
前述した手順①～④のうち、現在は「②X線回折データの収集」を行なっているところである。今後は、申請書通り「③立体構造計算」を行い、各々の複合体の立体構造を決定する。さらに、得られた立体構造データを基に「④生科学的実験をおこなう」ことにより、一連の分子メカニズムの更なる理解を進めて行く予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当該研究の大まかな手順は、①小分子RNA-タンパク質複合体の結晶化を行う。次に、②X線回折データの収集、③立体構造計算を行い、各々の複合体の立体構造を決定する。さらに、④生科学的実験により、一連の分子メカニズムの更なる理解を行なう予定である。「①小分子RNA-タンパク質複合体の結晶化」の実験において、RNAとタンパク質の様々な変異体を作成して、実験を進めている。当初、リコンビナントタンパク質の発現や精製に関する費用、タンパク質スクリーニングキットや合成RNAの購入費等が、増えると予想していたが、おもな使用目的がRNA合成費用と国内学会旅費となったため、当初の予定より当該年度の所要額が減少した。
当該年度に遂行出来なかった実験として、多様なRNAとタンパク質の組み合わせによる結晶化を試みることが上げられる。これに関しては、現在行っている実験結果が得られ次第、その結果を参考にして至急新たなリコンビナントタンパク質の発現・精製やRNA合成をする予定であり、それにより「次年度使用額」は計画的に使用される。
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