RNAの新しい機能に関する研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03222101
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 岡田 典弘 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (60132982)
• 研究分担者: 内海 利男 新潟大学, 医学部, 助手 (50143764) ; 松本 健一 国立遺伝学研究所, 助手 (30202328) ; 坂本 博 京都大学, 理学部, 助手 (00187048) ; 大塚 栄子 北海道大学, 薬学部, 教授 (80028836) ; 菊池 洋 三菱生命研, 主任研究員
• キーワード: RNA / スプライシング / イントロン / ドロソフィラ / 転移RNA / レトロポゾン / 性決定 / 反復配列

研究概要

動物界に存在する転写される反復配列は、ほとんどがtRNAを起源としていることが明らかになったが、そのレトロポゾンとしての性質を利用し、進化の特定の時期に増幅した反復配列をカタログ化することにより、100%間違いのない系統樹を作成出来ることが明らかになった(岡田)。レトロポゾンの転移の機構に関して、「コピア」の逆転写の際に、イニシエ-タメチオニンtRNAの5'半分子が、M1ーRNAにより切断されプライマ-として用いられることを示し、さらにこのtRNAのコンフォメ-ション変化に影響を与えると思われる変異体を作成し、このtRNAがクロ-バ葉構造以外の構造を取りうることを明らかにした(菊池)。
イントロンとスプライシングに関しては、いくつかの重要な研究の進展が見られた。ショウジョウバエの性決定の過程において、Sx1遺伝子からオルタナチブスプライシングにより生じた雌型の産物が、Tra遺伝子のmRNA前駆体に結合し、雌型のmRNAを生じさせること、更にこの雌型のTra遺伝子産物が、Dsx遺伝子のmRNA前駆体に結合し、雌型のmRNAを特異的に産生することが示された(坂本、志村)。前者の結合が、雄型に対して阻害的に働くのにたいし、後者の結合が雌型にたいして増強的に働くことがしめされ、これはオルタナチブスプライシングの制御機構が分子レベルで明らかになった最初の例である(坂本、志村)。スプライシグに関与するU6RNAのなかでも、分裂酵母のU6RNA中にはmRNA型のイントロンが存在することが明らかにされていたが、今回U6RNAのイントロンの存在する場所が、ある種の植物ウイルスの自己切断部位の構造と極めて良く類似していることを明らかにした(谷)。HTLVー1のmRNA前駆体のスプライシングを制御するRex蛋白質が、U1snRNPとの相互作用によってmRNA合成を制御することが、Rex変異体を用いた分析から明らかになった(志田)。ショウジョウバエの極細胞の生殖細胞への分化の過程において、生殖細胞特異的なスプライシングを起こすことの出来る極細胞のみが、生殖巣に進入し始原生殖細胞に分化しうることが明らかになった(小林)。グル-プIイントロンのRNAが、M1ーRNAの基質になることが示されたが、その切断部位がグアノシン結合部位であることを考えると、グル-プIイントロンtRNAとの共通の起源を示唆しているようで興味深い(岡田)。

研究成果

• [文献書誌] Kido,Y.;Aono,M.;Matsumoto,K.;Yamaki,T.;Saneyoshi,M.;Oikada,N.: "Shaping and reshaping of salmonid genomes by ampliflcation of tRNA-derived retroposons during evolution." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 88. 2326-2330 (1991)
• [文献書誌] Koishi,R.;Okada,N.: "In vitro run-off transcription assay of total genomic DNA:A procedure to estimate repetitive frequency and sequence divergence of a certain repetitive family with a few known sequences." J.Mol.Evol.32. 43-52 (1991)
• [文献書誌] Nagahashi,S.;Endoh,H.;Suzuki.Y.;Okada,N.: "Characterization of a tandemly repeated DNA sequence family originally derived by retroposition of tRNA^<Glu> in the newt." J.Mol.Biol.222. 391-404 (1991)
• [文献書誌] Okada,N.: "SINEs:Short interspersed repeated elements of the eukaryotic genome." Trends in Ecology & Evolution.6. 358-361 (1991)
• [文献書誌] Okada,N.: "SINEs." Current Opinion in Genetics & Development. 1. 498-504 (1991)
• [文献書誌] Okada,N.(eds.M.Kimura and N.Takahata): "Transfer RNA-derived retroposons.New Aspect of the Genetics of Molecular Evolution" Japan Scientific Societies Press, 14 (1991)
• [文献書誌] Okada,N;Aono,M.;Endoh,H.;Kido,Y.;Koishi.R.;Matsumoto,K.;Matsuo,M.;Murata,S.;Nagahashi.S.;Yamaki,T.(eds.S.Osawa and T.Honjo): "Evolution of repetitive sequences.Evolution of Life" Springer-Verlag, 11 (1991)