| 研究課題/領域番号 |
23H00509
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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 |
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)
栗崎 以久男 早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), 主任研究員 (50583340)
曽 超 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) (80822460)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2025年度)
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| 配分額 *注記 |
46,540千円 (直接経費: 35,800千円、間接経費: 10,740千円)
2025年度: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2024年度: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2023年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
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| キーワード | 相分離 / RNA / RNA相互作用 / ノンコーディングRNA / RNA-タンパク質相互作用 / バイオインフォマティクス / 分子ネットワーク解析 / RNA結合タンパク質 / 分子シミュレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
溶液が均質に混じり合わず２つの相に分離する「相分離」が，様々な生命現象や疾患に深い関わりを有していることが示唆されているが，その全体像はいまだ未解明である本申請では，RNA情報学に多くの実績を有する申請者が，RNAを中心とした相分離ネットワークとRNA配列中に存在する相分離性を決定する相分離コードの観点から，俯瞰的かつ体系的に相分離の理解を目指す．またそのための根幹となる相分離に関与するRNAの網羅的同定も行う．相分離は様々な疾患の普遍的なメカニズムとなっていると考えられるため，将来的には相分離ネットワークの制御による治療・創薬につながることが期待される．
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| 研究実績の概要 |
第一に、難溶性RNAが相分離に関与することが知られている。今年度は、難溶性RNAを対象に配列特徴量に基づくXGBoost分類器を構築し、SHAPによる重要因子の解析を行なった。その結果、配列長、5'末端の低GC含量、エクソン数、イントロン長が主要な特徴として同定され、これらに基づき3つのグループに分類した。この分類は、異なる機能的区分を示唆する可能性がある。本成果は相分離機構の理解に貢献するものであり、現在論文投稿を準備中である。
第二に、相分離に重要なRNAモジュールを探索するために、核内の相分離現象に重要な散在反復配列であるLINE1をモデルとし、タンパク質結合パターンを網羅的に解析した。その結果、相分離現象を引き起こすと考えられているタンパク質群が結合するRNA部分配列を網羅的に同定することに成功した。さらに、RNA結合タンパク質間の相互作用をデータベースを元にネットワーク解析した結果、それぞれのタンパク質は複合体としてRNAに結合していることが示唆された。
第三に、混合モンテカルロ/分子動力学法による多量体複合体解離過程シミュレーション手法を汎用化した。非平衡モンテカルロ法を用いることで、８割以上の予測成功率を保ちつつ構造評価の計算時間を1/10に削減できた。効率的にタンパク質-RNA凝集体の溶解過程を調査できるようになった。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
計画した、技術開発、実験が順調に進んでいるため
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き、計画に準拠して研究を進める。論文に関しても複数執筆中であり来年度以降に出版することを目指す。
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