2022 年度研究成果報告書

腸内細菌科におけるmRNAの3'末端を介したRNA制御ネットワークの解析

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	19H03464
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
審査区分	小区分49050:細菌学関連
研究機関	筑波大学
研究代表者	宮腰昌利筑波大学, 医学医療系, 准教授 (60755809)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード	small RNA / 3'UTR
研究成果の概要	細菌においてmRNAは3´UTRからsmall RNA (sRNA)を生成し、従来型のsRNAと同様に遺伝子発現を調節する機能を持つ。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、グルタミン合成酵素遺伝子glnAの3'UTRからsRNA GlnZがRNase Eによるプロセシングを経て発現し、2-オキソグルタル酸デヒドロゲナーゼの発現を抑制することが明らかになった。また、GlnZはRNase EによるプロセシングによってmRNAから遊離して初めて機能を発揮することが示された。
自由記述の分野	細菌学
研究成果の学術的意義や社会的意義	腸内細菌科細菌を代表するサルモネラや大腸菌において、3´UTRからsRNAを生成するmRNAを見出し、特にグルタミン合成酵素をコードするglnAから細菌種によって異なる塩基配列を持つsRNA GlnZが生成することを明らかにした。窒素飢餓条件でグルタミン合成酵素が発現する際に、そのmRNA 3´UTRからsRNA GlnZが生成し、2-オキソグルタル酸デヒドロゲナーゼの発現を抑制することが明らかになった。また、GlnZはRNase EによるプロセシングによってmRNAから遊離して初めて機能を発揮することが示された。2-オキソグルタル酸の代謝フローの切り替えに重要な転写後調節機構を発見した。