| 研究課題/領域番号 |
19H03464
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
宮腰 昌利 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (60755809)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 転写後調節 / small RNA / 3´UTR / サルモネラ / 大腸菌 |
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| 研究実績の概要 |
セントラルドグマにおいて単にタンパク質の鋳型と考えられてきたmRNAは、転写後レベルの制御を受けるだけでなく、他のmRNAを制御することが明かされつつある。腸内細菌科細菌で見出されたmRNAの3´UTRから生成するsmall RNA (sRNA) は、従来型のsRNAと同様に遺伝子発現を調節する機能を持つ新しいタイプの制御因子である。mRNAの3´UTRから派生するsRNAは少なくとも大腸菌やサルモネラにおいて30種類以上存在するが、未だ数例しかその機能は実証されていない。本研究ではmRNAの3´UTRから派生するsRNAの機能を体系的に解析し、原核生物mRNAの3’UTRを介した制御ネットワークを明らかにすることを目的とする。さらに、3´UTRにおける変異の蓄積によってRNA制御ネットワークがどのように腸内細菌科の中で進化してきたのかを実験的に解明する。
腸内細菌科細菌の比較ゲノム解析によってサルモネラHfqが結合する複数の制御性3´UTRを抽出し、3´UTRの過剰発現によるトランスクリプトーム変化の解析を通してそれぞれの標的mRNAを同定した。本年度は、制御性3´UTRと標的mRNAが実際に塩基対を形成して遺伝子発現を制御するか検証するため、制御性3’UTRとその標的mRNAのGFP翻訳融合体を発現するプラスミドを作成し、大腸菌のGFP蛍光強度の変動を蛍光マイクロプレートリーダーで定量解析した。さらに、様々な培養条件において、サルモネラと大腸菌の3´UTR変異株が野生株と比較してFLAGタグを付加した標的mRNAの発現量が変化することをウェスタンブロットで検出した。
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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
2019年度は、Hfqと結合する3´UTRの標的RNAをin silicoの塩基配列解析で予測し、サルモネラにおけるmRNAの3´UTRの機能について逐次実験的な検証を行った。サルモネラ由来の複数のmRNAの3´UTRをpBADプロモーター下流にクローニングし、サルモネラにおいて10分間転写誘導した際のトランスクリプトームの変化を解析し、それぞれの機能を推定することに成功した。
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| 今後の研究の推進方策 |
サルモネラの代謝と病原性発現に重要なグルタミン合成酵素遺伝子glnAの3´UTRに着目して機能解析を進める。また、引き続き細菌の代謝や病原性に重要な他のmRNAの3´UTRから派生するsRNAの機能を体系的に解析する。
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