2023 年度研究成果報告書

新規RNA-seq解析による腸内細菌科細菌のRNA制御ネットワークの解明

研究課題

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研究課題/領域番号	19KK0406
研究種目	国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))
配分区分	基金
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)	2020 – 2023
キーワード	転写後調節 / RNA-seq / small RNA
研究成果の概要	細菌は様々な環境で生育するために転写、転写後、翻訳後等の各段階で遺伝子発現を適切に制御する必要があり、その機構を理解することは細菌感染症の抑止に重要である。これまでに細菌における転写後調節を司るsmall RNA (sRNA)と同様に、一部のmRNAの3´UTRが遺伝子発現を調節する機能を持つことが明らかになった。本研究では、サルモネラおよびコレラ菌においてmRNA 3’UTRの機能を解明することを目的とする。mRNA 3´UTRと塩基対形成するsRNA、mRNA、tRNAなどの転写産物のペアを新規RNA-seq法により網羅的に抽出し、機能を解析した。
自由記述の分野	細菌学、分子生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	大腸菌、サルモネラ、コレラ菌などの病原性グラム陰性細菌において、mRNA塩基配列から推測された複数の機能性3’UTRを同定した。特にグルタミン合成酵素をコードするglnAから大腸菌、サルモネラそれぞれ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、コレラ菌のsRNA GcvBと塩基対形成する複数のmRNA 3’UTRがGcvBの制御能を抑制するスポンジRNAとして機能することを明らかにした。