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2019 年度 実績報告書

動物個体における転写と共役したmRNAプロセシングの制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H03633
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

黒柳 秀人  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (30323702)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード遺伝子発現制御 / 新生RNA / 線虫 / スプライシング / 転写後プロセシング / mRNA / RNA-seq / 代謝標識
研究実績の概要

1.本研究課題は、線虫をモデルとしてmRNA前駆体のプロセシングが転写伸長と共役して進行していく過程を個体レベルでゲノムワイドに明らかにし、スプライシング制御因子変異体における新生mRNA前駆体の配列を網羅的に解析して、選択的mRNAプロセシングの制御機構を転写と共役したプロセシングの進行過程の観点から類型化することを目指している。本年度は、前年度までの野生型における新生RNAの経時変化の解析結果を参考にして、スプライシング制御因子変異体unc-75、sup-12、asd-2、tcer-1について、4-チオウリジンによる20分間の新生RNAの代謝標識と精製を行い、新学術領域研究「先進ゲノム支援」の支援を受けてRNA-seq解析を行った。得られた配列データの生物情報学的解析を行い、mRNA前駆体の各イントロンのスプライシング完了率や選択的スプライシングを受けるエクソンの包含比率を算出して野生型と比較した。その結果、野生型と比較してスプライシングが速く完了するイントロン、遅くなるイントロンがそれぞれ多数見出された。個々の選択的エクソンのスプライシングへの影響とイントロン除去速度の関係にも一定の相関が見いだされ、エクソンの包含に至るイントロン除去の順序がそれぞれ推定された。さらに、RT-PCR解析により、いくつかの例について推定されたイントロン除去の順序が実験的に検証された。これらの結果から、新生RNAのRNA-seq解析により選択的mRNAプロセシングの進行過程を解明できることが示された。
2.米国Indiana大学のHeather A. Hundley博士、同カリフォルニア大学Santa Cruz校のJoshua A. Arribere博士と共に、線虫のmRNAの編集、プロセシング、品質管理についての電子書籍WormBookの章を執筆し、査読を受けて公開が決定した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Emory University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Emory University
  • [国際共同研究] University of Pittsburgh(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Pittsburgh
  • [雑誌論文] mRNA Editing, Processing, and Quality Control in Caenorhabditis elegans2020

    • 著者名/発表者名
      Joshua A. Arribere, Hidehito Kuroyanagi, and Heather A. Hundley
    • 雑誌名

      Genetics

      巻: 215 ページ: 1-39

    • DOI

      10.1534/genetics.119.301807

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Genome-Wide Kinetic Analysis of pre-mRNA Processing in C. elegans2019

    • 著者名/発表者名
      Eichi Watabe and Hidehito Kuroyanagi
    • 学会等名
      The 24th Annual Meeting of the RNA Society
    • 国際学会
  • [学会発表] Genome-Wide Kinetic Analysis of pre-mRNA Processing in C. elegans2019

    • 著者名/発表者名
      Eichi Watabe and Hidehito Kuroyanagi
    • 学会等名
      The 22nd International C. elegans Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] PES-4 regulates head-muscle-specific alternative splicing of the tropomyosin pre-mRNA2019

    • 著者名/発表者名
      Eichi Watabe and Hidehito Kuroyanagi
    • 学会等名
      The 22nd International C. elegans Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Homeostasis of S-adenosylmethionine (SAM) synthetase genes in C. elegans by alternative pre-mRNA splicing through m6A modification at the 3' spice site2019

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Wani, Eichi Watabe, Yuma Ishigami, Marina Togo-Ohno, Tsutomu Suzuki and Hidehito Kuroyanagi
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Genome-Wide Kinetic Analysis of pre-mRNA Processing Reveals Action of Splicing Regulators2019

    • 著者名/発表者名
      Hidehito Kuroyanagi
    • 学会等名
      Polish-Japanese RNA Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 東京医科歯科大学 難治疾患研究所 フロンティア研究室 遺伝子発現制御学

    • URL

      www.tmd.ac.jp/end/

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公開日: 2021-01-27  

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