| 研究課題/領域番号 |
21K06133
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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43050:ゲノム生物学関連
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
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) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 反復配列 / トランスポゾン / RNA binding protein / eCLIP / LINE1 / ヘテロクロマチン / SAFB / RNA二次構造 / repeat element / transposon |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年の報告により、ゲノム中に散在する反復配列が「RNA機能ドメイン」として重要であることが示唆されている。しかしながら反復配列の解析の困難さなどのため、どのような反復配列にどのような機能があるのか、その全容は十分にわかっていない。本研究では、公共のデータベースを用いてRNA反復配列に対するタンパク質結合配列を推定し、得られた候補配列に対し検証実験などを加えることで、RNA反復配列の中から機能性RNA配列を探索することを目的とする。本研究はRNA反復配列の新たな役割の解明の手がかりとなり、RNA配列中に存在する新たな「機能ドメイン」の発見に貢献することが期待される。
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| 研究実績の概要 |
近年の報告により、遺伝子のイントロンや長鎖非翻訳RNA (long noncoding RNA; lncRNA)に含まれる反復配列がRNA結合タンパク質(RNA binding protein; RBP)の結合標的配列となることで、RNAのスプライシング制御やlncRNAの機能に重要な役割を果たすことが明らかにされつつある。これらの報告は、ゲノム中に散在する反復配列が「RNA機能ドメイン」として重要であることを示唆している。しかしながら反復配列の解析の困難さなどのため、どのような反復配列にどのような機能があるのか、その全容は十分にわかっていない。そこで本研究では、公共のデータベース(ENCODE, eCLIP)を用いてRNA反復配列に対するRBP結合配列を推定し、実験的な検証を加えることで、RNA反復配列の中から機能性RNA配列を探索することを目的とした。
当該年度では、ENCODEのeCLIPデータベースについて独自のパイプラインを用いて解析を行い、反復配列内に存在する機能性RNA配列候補を網羅的に探索した。その結果、多数の機能性RNA配列候補を得ることに成功した。例えば、ヒトにおけるメジャーなトランスポゾンであるLINE1ファミリーの配列内に、ヘテロクロマチン形成に関与するRBP(SAFB)を含む複数のRBPが結合することが示唆された。この配列は2つのRNAヘアピン構造からなり、この配列を遺伝子内にもつ遺伝子の発現は、全ての遺伝子の発現量と比べて有意に抑制されていることが示唆された。これらの結果は遺伝子内に存在するLINE1配列の特定の断片が、内在の遺伝子発現の制御に関与している可能性を示している。
本研究はRNA反復配列の新たな役割の解明の手がかりとなり、RNA配列中に存在する新たな「機能ドメイン」の発見に貢献することが期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究の計画に従い、ENCODEのeCLIPデータを独自のパイプラインで再解析することで、反復配列内に多数のRNA機能エレメント候補を同定することができた。この成果はNAR Genomics and Bioinformaticsに出版された。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの研究により同定された反復配列内に存在するRNA機能エレメント候補について、具体的にどのような機能や作用機序が存在しうるのか、実験的にさらなる検証を行う予定である。また、RNA機能エレメント同士の関係性についても検討を行う予定である。
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