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PPR蛋白質を利用した標的RNA特異的改変システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 13J04569
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生物分子科学
研究機関九州大学

研究代表者

八木 祐介  九州大学, 農学研究院, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,320千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードRNA / PPR / RNA分解 / ヌクレアーゼ / タンパク質工学 / 葉緑体 / ミトコンドリア
研究実績の概要

本研究は、植物のみで非常に拡大したRNA結合蛋白質ファミリーであるPPR蛋白質に着目し。その特性を利用することで様々なRNA配列に結合する人工RNA結合蛋白質を構築し、RNaseをそれと融合することで標的特異的な細胞内RNA分解系を作成しようというものである。昨年度までに、1. 動物培養細胞を用いたPPR蛋白質とRNAの結合の検出システム、2.任意RNA配列に結合するPPR蛋白質の作成方法について確立できた。現状では成功確率は低いが、完成したカスタムPPR蛋白質を用いて、RNA分解酵素や翻訳抑制因子のようなエフェクタードメインを連結し、細胞内mRNAの翻訳抑制手法の構築を目標に今年度は研究を行った。まず、既知の様々なRNase domainや翻訳抑制因子などをcloningし、それらと昨年度作成したPPR蛋白質を融合し、reporter assayを用いてRNA分解、翻訳抑制効果を検証した。その結果、最大で50%程の標的蛋白質の抑制効果が見られた。さらに、翻訳抑制可能なドメインのスクリーニングが完了したので、実際に内在遺伝子を標的でき、発現抑制が可能なカスタムPPR蛋白質を作成した。その結果、内在mRNAに対しても検証を行い、20-30%程度ではあるが、抑制効果が見られた。今後、PPRと抑制ドメイン間のリンカー配列の検討や、PPR蛋白質の発現安定性などを改良し最適化することで、さらに機能的な人工RNaseが作成できると考えている。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Development of genome engineering tool(s) by plant specific PPR proteins using animal cultured cell2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, Y. Yagi, T. Nakamura.
    • 雑誌名

      Methods in Mol. Biol

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] PPRモチーフを用いたDNA/RNA操作技術2016

    • 著者名/発表者名
      八木祐介、中村崇裕
    • 雑誌名

      科学評論社「内分泌・糖尿病・代謝内科」

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] The potential for manipulating RNA with pentatricopeptide repeat proteins2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yagi., N. Nakamura., I. Small
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: (in press) 号: 5 ページ: 870-882

    • DOI

      10.1111/tpj.12377

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent advances in the study of chloroplast gene expression and its evolution2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yagi., T. Shiina
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: (in press)

    • DOI

      10.3389/fpls.2014.00061

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterogeneity of the 5'-end in plant mRNA may be involved in mitochondrial translation2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kazama., Y. Yagi., K. Toriyama., T. Nakamura
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 4 ページ: 1-4

    • DOI

      10.3389/fpls.2013.00517

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two DYW subclass PPR proteins are involved in RNA editing of ccmFc and atp9 transcripts in the moss Physcomitrella patens : first complete set of PPR editing factors in plant mitochondria2013

    • 著者名/発表者名
      Mizuho Ichinose, Chieko Sugita, Yusuke Yagi, Takahiro Nakamura, Mamoru Sugita
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology

      巻: 54 号: 11 ページ: 1907-1916

    • DOI

      10.1093/pcp/pct132

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pentatricopeptide repeat proteins involved in plant organellar RNA editing.2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Yagi., M. Tachikawa., H. Noguchi., S. Satoh., J. Obokata., T. Nakamura
    • 雑誌名

      RNA biology

      巻: 10 号: 9 ページ: 1419-1425

    • DOI

      10.4161/rna.24908

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] PPRタンパク質を利用した標的特異的なmRNA翻訳制御ツールの開発2016

    • 著者名/発表者名
      八木祐介、中村崇裕
    • 学会等名
      植物生理学会
    • 発表場所
      岩手
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] PPR蛋白質を利用した標的mRNA特異的な翻訳制御ツールの開発2015

    • 著者名/発表者名
      八木祐介、中村崇裕
    • 学会等名
      分子生物学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 植物オルガネラ遺伝子発現制御因子であるPPR蛋白質のRNA認識機構2015

    • 著者名/発表者名
      八木祐介、中村崇裕
    • 学会等名
      第4回植物RNA研究者ネットワークシンポジウム
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-01-19 – 2015-01-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] PPRモチーフを用いたRNA操作技術の開発2014

    • 著者名/発表者名
      八木祐介、中村崇裕
    • 学会等名
      第4回ゲノム編集研究会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2014-10-06 – 2014-10-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] PPR motifas a new DNA/RNA binding module for genome editing2014

    • 著者名/発表者名
      八木祐介、佐久間哲史、山本卓、中村崇裕
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2014-03-18
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム編集の新しいDNA/RNA結合モジュール、PPRのモチーフ2013

    • 著者名/発表者名
      八木祐介、佐久間哲史、山本卓、中村崇裕
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2013-12-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 任意配列に結合するカスタムRNA結合蛋白質の開発2013

    • 著者名/発表者名
      八木祐介、中村崇裕
    • 学会等名
      第15回日本RNA学会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2013-07-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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