| 研究領域 | 代謝アダプテーションのトランスオミクス解析 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H04838
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
秋光 信佳 東京大学, アイソトープ総合センター, 教授 (40294962)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
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| キーワード | 低酸素 / 遺伝子発現 / RNA / RNA結合タンパク質 / transcription / RNA degradation / RNA binding protein |
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| 研究開始時の研究の概要 |
外部環境の変化に対応する代謝アダプテーションでは、遺伝子発現を介した代謝酵素の量的制御が行われる。遺伝子発現は、転写因子による転写調節とRNA結合タンパク質（RBP）による転写後調節（RNA分解調節等）のバランスで決まる。転写後調節の分子機構を解明するためには、解析対象となる多数のmRNAに結合するRBPを網羅的に同定することが重要であるが、この実現は困難であった。本研究では個々のmRNAに結合するRBPを網羅的に同定する新規手法Transcriptome-RBPome Interaction Analysis pipeLine（TRIAL）を開発する。さらに、TRIALを用いて低酸素に応答した代謝アダプテーションを転写後制御（RNA分解制御）の観点から解明する。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、低酸素ストレスに応答した転写後遺伝子発現制御（特にRNA分解制御）に着目した低酸素応答の代謝アダプテーションの機序解明を目指した。まず、長期低酸素条件下でヒト培養細胞を培養し、遺伝子発現が持続的に変動することを確認した。次に、RNA-seq法とSLAM-seq法によって長期低酸素したヒト培養細胞におけるRNA合成と分解を同時測定した。その結果、約200種類の遺伝子について、それらのRNA分解が抑制され、RNA発現量が増加していることを示す結果を得た。RNA分解が抑制され、かつ発現量が増加した遺伝子群は、代謝関連遺伝子が多かった。この結果は、低酸素に応答したヒト細胞の環境適応的な代謝変化（代謝アダプテーション）がRNA安定性によって制御されていることを示す結果である。
つぎに、これらのRNAの安定性を担う機構を明らかにするべく、低酸素特異的に上述のmRNAに結合するRNA結合タンパク質をスクリーニングした。方法はeRIC法を採用した。その結果、複数の候補分子を得た。現在、これらのRNA結合タンパク質が代謝関連mRNAの安定性を制御する詳細な分子機構を調べている。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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