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2015 年度 実施状況報告書

RNAの難容性を規定するRNAエレメントの同定

研究課題

研究課題/領域番号 15K18474
研究機関北海道大学

研究代表者

山崎 智弘  北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 助教 (90732280)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードノンコーディングRNA / NEAT1 / パラスペックル / 核内構造体 / lncRNA
研究実績の概要

細胞内のRNAを解析する上でRNAを抽出することは必須の実験手法である。AGPC法はこのRNA抽出の際に広く使用されている方法であり、近年はRNA-seqなどのアプリケーションにおいても広く利用されている。本研究室では、NEAT1 lncRNAの研究を行う中で、NEAT1が抽出されにくいことを見出してきた。さらにこのような性質を持つRNAはNEAT1以外にも存在することがわかってきた。本研究は、NEAT1 lncRNAを始めとする一群のRNAが一般的に汎用されるRNA抽出試薬で抽出されにくいことが、どのようなRNAの配列、結合タンパク質によるものかを明らかにし、そのような性質を持つRNAの生理機能に迫ることを目的とした。この抽出されにくい性質を難溶性と名付け、このような性質を持つRNAを”難溶性RNA”と呼ぶ。NEAT1 lncRNAの難溶性について、CRISPR/Cas9システムを用いて網羅的に難溶性に必要な領域の絞り込んだ。ここに関わるタンパク質についてもNEAT1結合タンパク質のノックアウト細胞を数十株樹立し、その中から抽出効率に影響を与えるものを見出した。また抽出方法として、種々の方法を試み、より簡便で多サンプルの処理にも適した方法の開発に成功した。また、このような性質を持つ新規RNAが細胞内構造体を形成している可能性を示唆する結果を得た。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の計画通りCRISPR/Cas9システムを用いて、NEAT1を欠失させた細胞株の樹立が順調に進んでおり、その結果、NEAT1内に存在する難溶性に影響を与える領域を網羅的に探索し、領域の絞り込みに成功している。また、NEAT1に結合しているタンパク質群(パラスペックルタンパク質)を個々にノックアウトした細胞株を樹立し、その際の抽出効率を確認し、特に大きな影響を与える因子の同定にも成功している。また同様の性質を持つ新規のRNAも見出した。さらに、抽出手法については従来法に比べ、簡便な手法を確立した。以上の理由から計画通り順調に進行しているものと判断した。

今後の研究の推進方策

今後は当初の計画通り、絞り込んだ領域にある重要なエレメントの同定のために、特定したタンパク質の結合配列を解析し、より詳細なエレメントの同定を試みる。また、異なる種のNEAT1についても同様の解析を進めることで詳細なエレメントの一般性についても検討する。また、新たに同定したRNAについても順次解析を進める。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Architectural RNAs (arcRNAs): A class of long noncoding RNAs that functions as the scaffold of nuclear bodies2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Chujo, Tomohiro Yamazaki, Tetsuro Hirose
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta

      巻: 1859 ページ: 139-146

    • DOI

      10.1016/j.bbagrm.2015.05.007

    • 査読あり
  • [学会発表] Decoding “architectural” RNA elements in NEAT1 lncRNA2016

    • 著者名/発表者名
      山崎智弘
    • 学会等名
      2016年日本生物物理学会北海道支部・日本生化学会北海道支部合同シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学大学院 薬学研究院(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-03-14 – 2016-03-14
    • 招待講演
  • [学会発表] CRISPR/Cas9-mediated dissection of NEAT1 lncRNA to identify “architectural” RNA elements2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yamazaki, Tetsuro Hirose
    • 学会等名
      Keystone Symposium: Noncoding RNAs in Health and Disease
    • 発表場所
      Santa Fe (USA)
    • 年月日
      2016-02-21 – 2016-02-24
    • 国際学会
  • [学会発表] CRISPR/Cas9システムを用いたNEAT1 lncRNAに潜む構造構築エレメントの探索2015

    • 著者名/発表者名
      山崎智弘、廣瀬哲郎
    • 学会等名
      RNAフロンティアミーティング2015
    • 発表場所
      タカミヤヴィレッジホテル樹林(山形県山形市蔵王温泉)
    • 年月日
      2015-12-08 – 2015-12-10
  • [学会発表] CRISPR/Cas9-mediated dissection of NEAT1 lncRNA to identify architectural RNA elements2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yamazaki, Tetsuro Hirose
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会(BMB2015)
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
    • 招待講演
  • [学会発表] RNA研究を続けて:生命科学研究科から研究キャリアをスタートして2015

    • 著者名/発表者名
      山崎智弘
    • 学会等名
      平成27年度 京都大学生命科学研究科リトリート
    • 発表場所
      同志社大学びわこリトリートセンター(滋賀県大津市)
    • 年月日
      2015-10-29 – 2015-10-30
    • 招待講演
  • [図書] ノンコーディングRNAテキストブック2015

    • 著者名/発表者名
      山崎智弘、廣瀬哲郎
    • 総ページ数
      251 (96-97)
    • 出版者
      羊土社
  • [備考] RNA生体機能分野ホームページ

    • URL

      http://www.igm.hokudai.ac.jp/rna/index.html

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公開日: 2017-01-06  

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