| 研究課題/領域番号 |
16K07285
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
新海 暁男 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 先任研究員 (10391989)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | CRISPR-Cas / Cmr複合体 / 超分子複合体 / リボヌクレオタンパク質 / リボヌクレアーゼ / 低分子RNA / 無細胞タンパク質合成法 |
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| 研究実績の概要 |
CRISPR-Casシステムは、多くの細菌が持つ獲得免疫システムで、ウイルスやプラスミド由来のDNAやRNAなど、細胞外から侵入してくる核酸を分解する装置である。真核生物における獲得免疫システムの原型ともいえる本システムの機構を解明することは生命システムやその進化を考察する際に重要である。本研究課題は、比較的多くの種類のCRISPR-Casシステムを持つ高度好熱菌Thermus thermophilus株をモデル生物として用い、本システムを構成している超分子複合体、および、それらに関連している機能未知タンパク質群の高分解能な立体構造を解析し、一つの細胞における獲得免疫システムを体系的に理解することを目的としている。本年度も、6種類（11分子）のタンパク質サブユニットと1分子の低分子一本鎖RNAとから構成されているCmr複合体の研究を行った。Cmr複合体はcrRNAに対して相補的な配列を持つ一本鎖RNAを分解する。RNAの分解における各サブユニットの役割と制御メカニズムを明らかにするために、サブユニットを欠失させた各種の変異Cmr複合体を調製し、それらのRNA分解活性を解析した。これまでの研究で、大腸菌無細胞タンパク質合成法を利用すると天然型複合体と同様のRNA分解活性を持つCmr複合体を簡便に合成できることが明らかになったので、変異Cmr複合体の調製にもこの合成法を利用した。各種変異Cmr複合体のRNA分解活性を解析した結果、サブユニットを欠失させることによってRNA分解活性が変化することが示唆された。これらの結果と電子顕微鏡を用いた構造解析の結果から、Cmr複合体を構成するサブユニットの役割り、及び、Cmr複合体によるRNA分解の制御メカニズムを解明することを目指している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
理由
各種変異Cmr複合体によるRNA分解活性を詳細に解析する予定であったが、それが達成できなかったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き、サブユニットが欠失した変異Cmr複合体の活性解析、および、構造解析を行い、Cmr複合体によるRNA分解の制御メカニズムを解明することを目指したい。CRISPR-Casシステムを構成するその他のタンパク質の研究にも着手したい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）
タンパク質の機能解析、構造解析を充分に行うことができなかったため。Cmr複合体以外のCasタンパク質の研究に着手できなかったため。
（使用計画）
タンパク質試料の調製、機能解析、構造解析を行うための費用、および、成果発表のための費用に充当する予定である。
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