2021 年度研究成果報告書

シュードノット構造を考慮したRNA二次構造分布ダイナミクスのシミュレーション

研究課題

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研究課題/領域番号	18K11519
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62010:生命、健康および医療情報学関連
研究機関	弘前大学
研究代表者	種田晃人弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (70332492)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード	RNA二次構造 / エネルギー地平 / 転写中フォールディング / RNAスイッチ
研究成果の概要	RNAの機能には二次構造が深く関わっている。転写中に二次構造が順次形成される転写中フォールディングのシミュレーションを行う際に、単一配列の構造変化をモンテカルロ法で追うのではなく、二次構造分布の時間発展（RNA二次構造分布のダイナミクス）をマスター方程式により追うことで転写中フォールディングの全体像を俯瞰することができる。シュードノット構造はRNA二次構造の重要な機能モチーフの一つである。RNA二次構造エネルギー地平の解析に利用できる構造サンプリング手法のシュードノット対応版を開発し、それを応用した二次構造分布ダイナミクスシミュレーションを行った。
自由記述の分野	バイオインフォマティクス
研究成果の学術的意義や社会的意義	ゲノム情報が普及しつつある現代社会において、生体配列情報の重要性は高まっている。その一方でRNAの機能はまだ不明なことが多い。二次構造などの高次構造を解析するための手法の発展はRNA機能解析に資することから、RNA構造予測の成果は社会へ還元されることが期待できる。RNA構造ダイナミクスをシミュレートするための方法論はまだ発展途上であり、新手法の開発はRNA構造予測分野における日本の国際的なプレゼンスを上げることにつながる。