| 研究領域 | 核酸構造による生物種を超えた多元応答ゲノムの機構の解明 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H05110
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅱ)
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
今西 未来 京都大学, 化学研究所, 准教授 (80362391)
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| 研究分担者 |
安喜 史織 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (50747946)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-23 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
45,500千円 (直接経費: 35,000千円、間接経費: 10,500千円)
2023年度: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
2022年度: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
2021年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
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| キーワード | 核酸高次構造 / グアニン四重鎖 / iモチーフ / RNAメチル化 / 非標準核酸構造 / 遺伝子制御 / RNAメチル化修飾 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生命システムにおける多元的な環境応答体としての核酸の生理機能にアプローチする。塩基配列情報を超えて核酸が呈する多元性として、「核酸高次構造を介した化学修飾とその生理機能」「核酸高次構造を介したストレス応答機構」の解明に取り組む。バイオインフォマティクスおよび物性解析に関しては領域内で連携し、ゲノムの一次配列情報にとどまらない、核酸の多元応答が生命システムの維持に重要な役割を果たすことを明らかにしたい。
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| 研究実績の概要 |
次世代シーケンサーでの配列解析から得られたヒット配列にグアニン四重鎖形成可能配列およびN6-メチルアデノシン（m6A）サイトが統計的にどの程度含まれるのかを検証するために、トランスクリプトーム配列中からランダムに抽出した配列群に対しても、グアニン四重鎖形成可能配列の抽出とスコアの算出、およびm6Aサイトのカウントを行い、グアニン四重鎖傾向性とm6A傾向性に関して、ヒット配列中の解析結果と比較した。その結果、ヒット配列はコントロール配列と比較してグアニン四重鎖4傾向性およびm6A傾向性とも高いことが明らかになった。また、アデノシンのメチル化状態は、メチル化酵素のみならず、脱メチル化酵素によっても制御されているため、グアニン四重鎖構造が脱メチル化酵素の活性発揮にどのように影響をするのかを、m6A感受性のRNA切断酵素であるMazFを用いて検討した。その結果、脱メチル化酵素の種類によってm6Aの近傍に存在するRNA高次構造の影響の受けやすさが異なっていることが明らかになった。RNAの高次構造がメチル化酵素や脱メチル化酵素の活性、ひいてはRNAのメチル化状態の制御に大きな役割を果たしていることが示唆された。また、植物における解析に関しては、グアニン四重鎖やi-モチーフを安定化する化合物の有無による遺伝子発現への影響を調べるため、RNAシーケンスを用いたゲノムワイドな遺伝子発現解析を行なった。その結果、多くの遺伝子がグアニン四重鎖の形成による制御を受けることが明らかになった。また、発現変動が見られた遺伝子のうち、DNA四重らせん構造により直接遺伝子発現が制御されているものも存在することが示唆された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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