2020 年度研究成果報告書

長い一本鎖RNAゲノム全長の高次構造を直接可視化解析する

研究課題

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研究課題/領域番号	18K06082
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分43020:構造生物化学関連
研究機関	京都大学
研究代表者	竹安邦夫京都大学, 生命科学研究科, 研究員 (40135695)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	長い一本鎖RNAの高次構造 / RNAウィルスゲノム / 原子間力顕微鏡
研究成果の概要	数kbにおよぶ長い一本鎖RNAの構造解析は容易ではない。先人達によるこれまで唯一の成功例（rRNAの二次構造決定）までには20余年を要した。NMRやX-線結晶構造解析等の従来の方法では、より長い、ウィルスゲノムのような一本鎖RNA全長の二次構造を一気に解析することは、現在でも不可能である。申請者は、原子間力顕微鏡を活用し、この問題の解決に挑戦した。28S rRNAの約２倍長のHCVゲノムRNAの高次構造は複雑である。しかし、多くのDomain は雲母片上で非常に良く展開されて、Main Chain とそれから派生する各種 Domain の分析は可能であった。現在、二次構造モデルを作成中である。
自由記述の分野	分子細胞生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	［長い一本鎖RNAのとる高次構造は如何に］この問いに答えることは、以下のような究極的問題の解決へのカギとなろう。（１）RNAウィルスのゲノム構造構築・パッケージング機構（２）翻訳におけるmRNAの高次構造と翻訳調節、翻訳効率との関係（３）RNAの安定性と高次構造との関係、それに及ぼす結合タンパク質の影響。学術的には、“まるごとから見た”長い一本鎖RNAウィルスゲノムの高次構造（特に二次構造とそれへのRNA結合タンパク質の影響）への挑戦であり、将来の「ウィルスゲノムのパッケージング機構の解明」にもつながる。方法論的には、“Simple”であり、分子生物学と構造生物学との融合である。