| 研究課題/領域番号 |
20K15712
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
牧野 支保 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 研究員 (70791458)
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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 | オートファジー |
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| 研究実績の概要 |
オートファジーは栄養飢餓時に自己の細胞内成分を液胞／リソソームに輸送し、分解する機構である。これまでオートファジーは主にタンパク質の分解機構として解析が進められてきたため、核酸分解に関する理解は遅れている。最近研究代表者は、オートファジーによるRNA分解（mRNAやtRNA）には選択性があることを見出している。また、優先的に分解されるmRNAはオートファジー誘導時にリボソームとの相互作用を維持することを報告した。しかし、優先的に分解されるRNAの認識機構やその生理機能は明らかとなっていない。初年度の本年は単離したオートファジックボディに蓄積するRNA結合タンパク質や、オートファジーによるリボソーム分解への関与が示唆されている因子に着目してmRNA分解への関わりを解析した。得られた成果は以下の通りである。１）液胞内RNaseであるRny1と候補因子との二重欠損株を作製し、オートファジー誘導下で液胞に運ばれたmRNAの蓄積を調べた。その結果、リボソームと相互作用するmRNAの優先的な分解に関わる因子を同定した。２）次に液胞に蓄積したRNAを用いて網羅的な解析（RNA-seq）を行ったところ、同様の結論が得られた。オートファジーによる優先的なmRNA分解に関わる因子が明らかとなった。
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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
本研究の重要な課題である、オートファジーによるリボソームと相互作用したmRNAの優先的な分解に関わる因子の同定に成功した。網羅的な解析からも同様の結論が得られ、詳細な機構の解析が進みつつある。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は１）初年度に同定したオートファジーよる優先的なmRNA分解に関わる因子と、２）オートファジーによる一部のtRNAの優先的な分解機構について解析を進める。
１）mRNAの優先的な分解に関与する因子とオートファゴソームのマーカータンパク質が結合する可能性を検証する。結合が確認できた場合、mRNAの液胞への輸送にその結合が必要かを調べる。選択性を生み出す分子機構の詳細を明らかにする。
２）tRNAは多くの修飾を受けることが知られているため、優先的に分解されるtRNAの修飾との関係をデータベースの情報を元に調べる。加えて、優先的に分解されるtRNAの構造的な特徴を明らかにし、液胞への運ばれやすさとの関係を検証する。また、オートファジーを介したtRNA分解による量の変化がタンパク質合成活性に与える影響を明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初の計画では今年度にRNA-seqのライブラリー調製キットを購入する予定であったが、必要最小限のサンプル数で実験することが出来たため購入せずに済み、未使用額が生じた。研究計画に変更はないため、次年度に購入し予定通り研究を進める。
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