Volvoxの多細胞体制構築機構の解明を目指したMicroRNAの網羅的解析

• 研究課題/領域番号: 15030223
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 九州大学 (2004); 京都大学 (2003)
• 研究代表者: 井川 善也 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (70281087)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円); 2004年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円); 2003年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
• キーワード: 系統進化 / microRNA / RNA干渉 / 緑藻 / 多細胞 / マイクロRNA / RNA / volvox / chlamydomonas

研究概要

単細胞生物クラミドモナスとその近縁種である、もっとも単純な多細胞生物であるボルボックスは緑藻植物ボルボックス目の多細胞化過程を反映していると考えられている。本研究ではこれらに存在すると予想されるMicroRNAを同定し、2種間での配列比較、発現部位、時期の検討、比較を通じてMicroRNAレベルでの両生物の共通性と特異性を明らかにすることを目的とした。
H15年度の研究で、クラミドモナスおよびボルボックスから低分子RNAを純度良く単離するプロトコルを確立し、両生物から複数のMicroRNA候補配列を同定した。
H16年度は引き続いてMicroRNA候補配列の同定を継続し、最終的に両生物種から各約100ずつの候補配列を同定した。その後データベースによる検索でそれぞれ候補配列を約30に絞った後、ノザン解析によってそれらの配列中、実際にMicroRNAの鎖長で発現しているクローンを検索した。その結果、両生物からそれぞれ2-3の配列を同定することができたが、両種間で配列に共通性は見られなかった。それらのクローン中クラミドモナスにおいて最も強く発現していたクローンについてゲノムプロジェクトのデータベースから前後の配列を同定し、前駆体RNAの二次構造予測を行った結果、MicroRNAで見られるヘアピン型の前駆体構造をとることが明らかとなった。
現在、さらにクローンの数を増やすと共に、発現しているMicroRNAをより直接的に単離、同定する新しい手法の開発を試みている。

研究成果

• [雑誌論文] Artificial modules for enhancing rate constants of a group I intron ribozyme without a P4-P6 core element (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, SJ., Ikawa, Y., Shiraishi, H., Inoue, T.
  • 雑誌名: Journal of the Biological Chemistry 279 ページ: 540-546
• [雑誌論文] De novo synthesis and development of an RNA enzyme (2004)
  • 著者名/発表者名: Ikawa, Y., Tsuda, K., Matsumura, S., Inoue, T.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Science USA 88 ページ: 13750-13755
• [雑誌論文] A ligase ribozyme obtained from a structural pool (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka, Y., Ikawa, Y., Iaeger, L., Inoue, T.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research Symposium Series 48 ページ: 209-210
• [雑誌論文] Generation of a catalytic module on a self-folding RNA (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka, Y., Ikawa, Y., Jaeger, L., _Shiraishi, H., Inoue, T.
  • 雑誌名: RNA 10 ページ: 1900-1906
• [雑誌論文] リボザイムの分子設計法-RNA構造情報の分子デザインへの還元- (2004)
  • 著者名/発表者名: 井川善也, 井上丹
  • 雑誌名: 実験医学(増刊) 22・7 ページ: 13-17
• [文献書誌] Atsumi, S., Ikawa, Y., Shiraishi, H., Inoue, T.: "Selections for constituting new RNA-protein interactions in catalytic RNP"Nucleic Acids Research. 31. 661-669 (2003)
• [文献書誌] Ikawa, Y., Inoue, T.: "Designed structural rearrangement of an active group I ribozyme"Journal of.Biochemistry (Tokyo). 133. 189-195 (2003)
• [文献書誌] Ikawa, Y., Tsuda, K., Matsumura, S., Atsumi, S., Inoue, T.: "Putative intermediary stages for the molecular evolution from a ribozyme to a catalytic RNP"Nucleic Acids Research. 31. 1488-1496 (2003)
• [文献書誌] Ikawa, Y., Sasaki, K., Tominaga, H., Inoue, T.: "P5 activator of a group IC ribozyme can replace P7.1/7.2 activator of a group IA ribozyme."Journal of.Biochemistry (Tokyo). 133. 665-670 (2003)
• [文献書誌] Matsumura, S., Ikawa, Y., Inoue, T.: "Biochemical characterization of the kink-turn RNA motif."Nucleic Acids Research. 31. 5544-5551 (2003)
• [文献書誌] Ohuchi, S.J., Ikawa, Y., Shiraishi, H., Inoue, T.: "Artificial modules for enhancing rate constants of a group I intron ribozyme without a P4-P6 core element."Journal of Biological Chemistry. 279. 540-546 (2004)