| 研究課題/領域番号 |
19K06479
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43010:分子生物学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 (2020-2021)
北海道大学 (2019) |
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研究代表者 |
山崎 智弘 大阪大学, 生命機能研究科, 特任講師 (90732280)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | RNA / 相分離 / 非膜性構造体 / NEAT1 / パラスペックル / 長鎖ノンコーディングRNA / ブロック共重合体 / ミセル化 / ミセル / RNA結合タンパク質 / arcRNA / 核内構造体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞に多数存在する長鎖ノンコーディングRNA（lncRNA）の中で一群のものは、相分離構造体構築のための骨格として機能する。このようなlncRNAは生理的に非常に重要な機能を持つ例が多く報告されている。しかし、このような構造体の性状がどのようにlncRNAによって規定されているかは明らかではない。そこで、その性状決定機構ならびにその設計原理を明らかにすることで、RNAによる相分離構造体形成の根幹をなす分子原理を解き明かす。
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| 研究成果の概要 |
細胞内に多数存在する非膜性構造体は、相分離機構により形成され、細胞内プロセスを円滑に進めるために重要な役割を担う。一群の非膜性構造体の形成には、RNAが必須の役割を持つ。こうしたRNAのうち代表的なNEAT1 lncRNAが構築するパラスペックルの作動原理を解析し、パラスペックルの機能に重要と考えられる特徴的な形態や内部構造は、ミセル化と呼ばれる新規の細胞内相分離機構により形成されることを明らかにした。また、RNAを足場とする人工非膜性構造体実験系の確立にも成功し、RNAによる相分離機構を体系的に理解するための研究基盤を構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年注目を集める細胞内相分離研究において、多くの研究が液液相分離機構を対象としているが、本研究では、それとは異なる新たな細胞内相分離機構として、ブロック共重合体のミセル化というメカニズムを明らかにした。そのため、本成果は、今後の相分離研究の基盤として重要であると考えられる。また、ヒトゲノムから多量に産生されるタンパク質をコードしない長鎖ノンコーディングRNA（lncRNA）には、非膜性構造体を誘導するものが多く存在していることがわかりつつある。そのため、こうしたメカニズムの理解はlncRNAの作動原理や機能、さらには疾患における役割を理解する上で重要な基盤となることも期待できる。
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