| 研究課題/領域番号 |
20K06600
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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 |
飯田 哲史 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, 研究員 (60391851)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | rDNA / ゲノム損傷 / 老化 / 酵母 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、「細胞がどのようにゲノム異常を感知し、その異常から回復することで、ゲノムの恒常性を保つのか」を明らかにするため、rDNAコピー数維持に関するSIR2遺伝子発現を介した新規の細胞制御機構解明に加えて、ゲノム異常を検出し定量する解析も行なっている。ゲノム異常を検出し定量する解析では、ゲノムに取り込まれる内因性のゲノム損傷を定量化した。当初、rDNAにおけるDNA二本鎖切断部位でゲノム損傷型核酸の取り込みが見られると期待されたが、実際にはrDNAのrRNA遺伝子コード領域で多くの内因性のゲノム損傷の蓄積が観察された。これは、rDNAがゲノムの中で、最も損傷を受けやすいとされてきたモデルを支持する結果であった。「ゲノム異常を検出し定量する解析」に関連した結果の論文投稿・掲載確定の連絡を受けるとともに、日本遺伝学会年会におけるワークショップをにおいて招待公演を行った。
「細胞がどのようにゲノム異常を感知するか」に関連して、DNA二本鎖切断を誘導するFob1タンパク質の過剰発現による致死性を抑圧する変異体の同定とその機能解析を行なった。その結果、リボソームサブユニットをコードするRPS12遺伝子とユビキチン結合に関わるUBC4の変異によってFob1の致死性が緩和されることを見出した。さらにこれらの変異体では、出芽酵母の分裂寿命が延長しており、これらの因子がrDNAの安定性維持と老化進行に関わっていることを見出した。本年度は、本研究内容を、海外の専門誌に論文発表した。
本年度では、昨年度研究推進方策として掲げた「rDNAコピー数に応答してSIR2遺伝子発現を抑制する因子の変異体スクリーニング」を行い、複数の変異体を得ることが出来た。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年度は、前所属である東京大学を離れ、理化学研究所バイオリソース研究センターに異動し、大きく業務内容が変化したため、本研究課題の遂行に遅れが生じた。
また、機能性DNA断片に関連した研究課題では、研究環境変化に伴う変化により機能性DNAが検出出来ない場合があるなど、研究課題遂行に問題が生じており、進捗状況としては、やや遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
来年度の研究推進方策として、本年度遂行した「rDNAコピー数に応答してSIR2遺伝子発現を抑制する因子の変異体スクリーニング」により得られた変異体とその原因変異同定を進める。を中心に行い、「rDNAコピー数に応答したSIR2遺伝子発現制御機構の解明」に迫ることにする。「rDNAコピー数に応答したSIR2遺伝子発現制御機構の解明」を行うため、得られた遺伝子産物が複合体を形成して機能するかなどを評価し、UAFを介した遺伝子発現機構の解明を目指す。
また、得られた変異体からの情報を、他の生物においても確認するための解析ツールの開発にも取り組むことで、「細胞がどのようにゲノム異常を感知し、その異常から回復することで、ゲノムの恒常性を保つのか」を出芽酵母に限らず明らかにする道筋を作る。
研究推進の方策として、共同研究による「rDNAコピー数に応答してSIR2遺伝子発現を抑制する因子の解析」にも取り組む。前所属の遺伝子発現制御機構を専門とする研究者と協力して、rDNAコピー数制御に関わる因子の解析を行い、研究の推進をはかる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度序盤に、所属が変更となり、大きく業務が変更となったため、研究の遂行に遅れが生じた。その結果、予算の執行が予定通りに進まなかった。また、当初、対面で参加予定であった学会参加も、オンラインでの参加となり旅費の執行が無かった。
最終年度にあたる次年度では、次世代シークエンサーを用いた解析を進めるので、次世代シークエンサー用サンプル調整キットおよび、消耗品などを物品費として使用する。また、他生物におけるゲノム恒常性維持の研究を広げるための、解析ツール開発の消耗品などを物品費として使用する。また、学会のオンライン化に伴う旅費執行不良に関しては、論文の掲載費用などへの流用を進める予定である。
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