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原核生物小分子RNAを利用した遺伝子ノックダウン系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 21657032
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 機能生物化学
研究機関鈴鹿医療科学大学

研究代表者

饗場 弘二  鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 教授 (20025662)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2010年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2009年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード小分子RNA / Hfq / サイレンシング / 遺伝子ノックダウン系 / 大腸菌 / 組換sRNA / アンチセンRNA / 塩基対形成 / アンチセンスRNA
研究概要

小分子RNA(sRNA)による転写後の遺伝子発現調節機構が大腸菌からヒトに至る多くの生物において発見され、細胞の環境応答や発生、分化などを支配している。大腸菌のグルコーストランスポーター遺伝子(ptsG)の発現が解糖系中間代謝産物の蓄積により転写後段階で抑制されるという発見を契機に一連の研究を展開し、この制御に関わるSgrS RNAがsRNAの作動原理の理解にとって有力であることを明らかにしてきた。本研究では、SgrSをモデル系として、原核生物におけるsRNAによる人為的遺伝子ノックダウン系の構築を目指す。平成22年度までに以下の成果を得た。1)SgrSは全長が227ntからなるRNA分子であるが、168-227領域からなる60ntのSgrS-Sが完全な活性を示すことを明らかにした。2)塩基対形成に必要な最小の領域は168-181の14ntであること、したがって、転写終結領域を含む182-227にHfqとの結合領域が存在することを明らかにした。3)実際に、転写終結シグナルの1つの要素であるpolyU tailがHfq結合部位であることを発見した。4)SgrS-Sの塩基対形成領域内に種々のmRNAの翻訳開始領域と相補的な30ntをクローニングし、IPTGにより発現誘導できる一連のを組換SgrSを構築し、標的mRNAの発現をNorthern blotting、およびWestern blottingにより解析したところ、いずれも効果的な抑制作用がみられた。すなわち人為的遺伝子ノックダウン系の構築に成功した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (21件)

  • [雑誌論文] A minimal base-pairing region of a bacterial small RNA SgrS required for translational repression of ptsG mRNA2011

    • 著者名/発表者名
      Maki, K., Morita, T., Otaka, H., Aiba, H.
    • 雑誌名

      Mol.Microbiol.

      巻: 76 ページ: 782-792

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hfq binding at RhlB-recognition region of RNase E is crucial for the rapid degradation of target mRNAs mediated by sRNAs in Fischprichia coli2011

    • 著者名/発表者名
      Ikeda, Y., Yagi, M., Morita, T., Aiba, H.
    • 雑誌名

      Genes Dev.

      巻: 79 ページ: 419-432

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] RNase E action at a distance : degradation of target mRNAs mediated by an Hfq-binding small RNA in bacteria2011

    • 著者名/発表者名
      Morita, T. Aiba, H.
    • 雑誌名

      Genes Dev.

      巻: 25 ページ: 294-298

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A minimal base-pairing region of a bacterial small RNA SgrS required for translational repression of ptsG mRNA2010

    • 著者名/発表者名
      Maki, K., Morita, T., Otaka, H., Aiba, H.
    • 雑誌名

      Mol.Microbiol. 76

      ページ: 782-792

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of nonstop mRNA translation in the absence of tmRNA in Escherichia coli.2009

    • 著者名/発表者名
      Kuroha K., Horiguchi N., Aiba H., Inada T.
    • 雑誌名

      Genes Cells 14

      ページ: 739-749

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 歴史を遡るRNA研究2009

    • 著者名/発表者名
      饗場弘二
    • 雑誌名

      遺伝子医学MOOK 15

      ページ: 28-33

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] PolyU tail of rho-independent terminator of bacterial small RNAs acts as an essential Hfq-binding site for riboregulation2011

    • 著者名/発表者名
      饗場弘二
    • 学会等名
      ASM Conference on Regulating with RNA in Bacteria
    • 発表場所
      San Juan, Puerto Rico
    • 年月日
      2011-03-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌RNase E/Hfqの結合領域の同定2010

    • 著者名/発表者名
      池田幸樹、八木美江子、森田鉄兵、饗場弘二
    • 学会等名
      第7回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      熊本県阿蘇郡
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌sRNAであるSgrSの機能領域の解析2010

    • 著者名/発表者名
      石川博一、大鷹弘紀、森田鉄兵、饗場弘二
    • 学会等名
      第7回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      熊本県阿蘇郡
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Identification of Hfq binding sites onRNase E in E.coli2010

    • 著者名/発表者名
      池田幸樹、八木美江子、森田鉄兵、饗場弘二
    • 学会等名
      The 11^<th> Asian and Oceanian Conference on Transcription
    • 発表場所
      沖縄県国頭郡
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Implication of spacer length between base-pairing and Hfq-binding region in bacterial small RNA function2010

    • 著者名/発表者名
      石川博一、大鷹弘紀、森田鉄兵、饗場弘二
    • 学会等名
      The 11^<th> Asian and Oceanian Conference on Transcription
    • 発表場所
      沖縄県国頭郡
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] SgrS3'末端のポリU配列はRNA抑制機能に重要な役割を果たす2010

    • 著者名/発表者名
      大鷹弘紀、石川博一、森田鉄兵、饗場弘二
    • 学会等名
      第12回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      東京都千代田区
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌小分子RNAの作用機構の解析:塩基対形成領域とHfq結合領域間の距離の重要性2010

    • 著者名/発表者名
      石川博一、大鷹弘紀、森田鉄兵、饗場弘二
    • 学会等名
      第12回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      東京都千代田区
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Heterogeneity of RNA degradosome of Escherichia coli : RNase E forms several distinct complexes with partner proteins2010

    • 著者名/発表者名
      池田幸樹、八木美江子、森田鉄兵、饗場弘二
    • 学会等名
      International symposium on Biodiversity Sciences 2010
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Implication of spacer length between base-pairing and Hfq-binding region in bacterial small RNA function2010

    • 著者名/発表者名
      石川博一、大鷹弘紀、森田鉄兵、饗場弘二
    • 学会等名
      International symposium on Biodiversity Sciences 2010
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] The 3' terminator poly-U tract of SgrS plays a crucial role in Hfq-dependent gene silencing2010

    • 著者名/発表者名
      大鷹弘紀、石川博一、森田鉄兵、饗場弘二
    • 学会等名
      International symposium on Biodiversity Sciences 2010
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌小分子RNAであるSgrSの機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      森田鉄兵、牧貴美香、大鷹弘紀、石川博一、饗場弘二
    • 学会等名
      第4回細菌学・若手コロッセウム
    • 発表場所
      修善寺(静岡県伊豆市)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌小分子RNAであるSgrSの機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      森田鉄兵、牧貴美香、大鷹弘紀、石川博一、饗場弘二
    • 学会等名
      第4回日本ゲノム微生物学会若手会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Identification of Hfq binding sites on RNase E in E.coli2010

    • 著者名/発表者名
      池田幸樹、八木美江子、森田鉄兵、饗場弘二
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ptsG mRNAの翻訳抑制に重要なSgrS最小領域の同定2009

    • 著者名/発表者名
      牧貴美香、森田鉄兵、饗場弘二
    • 学会等名
      第46回日本細菌学会中部支部会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2009-10-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌RNase E/Hfqの結合領域の同定2009

    • 著者名/発表者名
      池田幸樹、八木美江子、森田鉄兵、饗場弘二
    • 学会等名
      第46回日本細菌学会中部支部会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2009-10-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 合成RNAによるptsG mRNAの翻訳抑制2009

    • 著者名/発表者名
      牧貴美香、森田鉄兵、饗場弘二
    • 学会等名
      第11回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2009-07-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子発現抑制機能におけるSgrS3'末端領域の役割2009

    • 著者名/発表者名
      大鷹弘紀、森田鉄兵、饗場弘二
    • 学会等名
      第11回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2009-07-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] sRNAによるポリシストロニックなmRNAの発現抑制の解析2009

    • 著者名/発表者名
      石川博一、森田鉄兵、饗場弘二
    • 学会等名
      第11回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2009-07-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌RNase E/Hfqの結合領域の同定2009

    • 著者名/発表者名
      池田幸樹、八木美江子、森田鉄兵、饗場弘二
    • 学会等名
      第11回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2009-07-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子発現抑制機能におけるSgrS3'末端領域の重要性の解析2009

    • 著者名/発表者名
      大鷹弘紀、森田鉄兵、本間道夫、饗場弘二
    • 学会等名
      第6回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      KKRホテル熱海
    • 年月日
      2009-06-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] sRNAによるポリシストロニックなmRNAの発現抑制の解析2009

    • 著者名/発表者名
      石川博一、森田鉄兵、本間道夫、饗場弘二
    • 学会等名
      第6回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      KKRホテル熱海
    • 年月日
      2009-06-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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