| 研究課題/領域番号 |
18K14783
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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 |
西村 祐貴 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 特別研究員 (20783012)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | ミトコンドリアゲノム / 有中心粒太陽虫類 / C-to-U型RNAエディティング / DYW型PPRタンパク質 |
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| 研究実績の概要 |
有中心粒太陽虫類Polyplacosystis contractilis NIES-2498のミトコンドリアゲノム(mtDNA)では、転写産物の一部のシチジンがウリジンへと置換されるC-to-U型RNAエディティングが少なくとも100箇所以上で起こっていることが、研究代表者の先行研究で明らかになっていた。平成30年度はP. contractilisのmtDNAでC-to-U型RNAエディティングが起きている箇所を網羅的に調べるために、mtDNA上の全タンパク質コード遺伝子に対して特異的プライマーを設計し、抽出RNAとともに逆転写反応に供した。合成されたcDNAから次世代シーケンサー(NGS)用のライブラリーを作成し、Illumina社のNGSによりシーケンシングを行った。得られたリードをP. contractilisのmtDNAにマッピングしたところ、全てのタンパク質遺伝子において十分なカバレッジ(>100×)が得られ、700箇所近くでC-to-U型RNAエディティングが起きていることが高い信頼性で示された。これほど高頻度でC-to-U型RNAエディティングが起こる生物は陸上植物の他には知られていない。また、陸上植物ではDYW型PPRタンパク質が中心的な役割を持つことが知られている。そこでP. contractilisのRNA-seqを取得したところ、DYW型タンパク質が検出され、本種でも陸上植物と同様のシステムでC-to-U型RNAエディティングが行なわれている可能性が示唆された。さらに公共データベース上にデータが公開されている様々な真核生物でDYW型PPRタンパク質を探索したところ、陸上植物とも有中心粒太陽虫類とも系統的に離れている有孔虫類から同タンパク質が発見された。このことはC-to-U型RNAエディティングがこれまで考えられていたよりも系統的に広い生物群で起きている可能性を示しており、真核生物におけるmtDNAの転写後修飾の進化を考える上で興味深い発見だと言える。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
P. contractilisのRNA-seqの取得とDYW型PPRの探索、およびmtDNAにおけるC-to-U型RNAエディティング箇所の網羅的に決定することができたので、本研究課題は順調に進展していると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
P. contractilisにおけるC-to-U型RNAエディティングの因子をさらに深く調べるために、本種の核ゲノムシーケンスを行う。
また真核生物内におけるRNAエディティングの分布を探るために、公共データベース内のDYW型PPRタンパク質を探索する。これまでにRNAエディティングが知られていなかった生物で同タンパク質が発見された場合には、当該生物の培養株を入手してミトコンドリアゲノムを決定し、RNAエディティングが起きていないかを調べる。
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