| 研究課題/領域番号 |
20H00624
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分62:応用情報学およびその関連分野
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
浜田 道昭 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00596538)
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| 研究分担者 |
福永 津嵩 早稲田大学, 高等研究所, 講師(任期付) (80791433)
足達 俊吾 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (90783803)
小野口 真広 早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), 次席研究員(研究院講師) (30645297)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円)
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: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
2020年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
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| キーワード | 長鎖ノンコーディングRNA / リピート要素 / トランスポゾン / RNA結合タンパク質 / lncRNA / BERT / 散在的リピート / アルゴリズム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，その99%以上の機能が未知である『長鎖ノンコーディングRNA(lncRNA)』の機能を，従来はジャンクであると考えられていた『リピート要素(反復配列)』に基づき明らかにすることを目指すために，(i) リピート要素の再定義，(ii) リピート要素を介した「作動エレメント」の同定，(iii) リピート要素に関連する「機能モジュール」の同定，(iv) 作動エレメントと機能モジュールに基づいたlncRNA機能の解明，(v) 生物実験による検証を行う．
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| 研究実績の概要 |
・大規模言語モデルを用いてRNA-タンパク質相互作用予測を行うモデルRBP-BERTを構築した．154個のRBPのeCLIP-seqデータを用いた評価実験により，提案モデルは他の最先端の予測モデルを凌駕していることがわかった。さらに、詳細な解析により、BERT-RBPは、配列情報のみに基づいて転写領域の種類とRNAの二次構造の両方を認識できることが明らかになった．以上より，RBP-BERTは予測精度と解釈性を兼ね備えた優れたモデルであることが示された．
・研究成果をレビュー論文"Bioinformatics Approaches for Determining the Functional Impact of Repetitive Elements on Non-coding RNAs"としてまとめ，Methods in Molecular Biologyに掲載された．本論文ではncRNAにおける繰り返し要素の役割を明らかにする最近の知見を要約し，さらに，関連するバイオインフォマティクスアプローチを系統的にレビューした．これらはncRNAにおける繰り返し要素の機能的影響を研究するための貴重なリソースを提供することが期待される．
・特にリピート要素に着目してRNA-RNA相互作用の予測を行った．
・共同研究により酵母のRNA機能エレメントを新たに発見した．機能エレメントの意義は実験により明らかにされている．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
RNA-タンパク質相互作用，RNA-RNA相互作用の観点からリピート要素の役割が解明されつつあるため．
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続きリピート要素のlncRNA機能における役割を網羅的に明らかにしていく
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