研究課題
本研究は、次世代DNAシーケンサーを用いたRNAの網羅解析法を開発し、RNAの配列・構造とRNA成熟化酵素の相互作用をハイスループットに解析することで、RNAによる遺伝子の発現制御機構を理解しようというものです。近年の研究より、RNAの配列や構造因子は、多くの遺伝子の発現を調節することが明らかになっています。その一方で、RNAは、転写後にプロセシングやRNA修飾などの様々な成熟過程を経て、その機能性を獲得します。しかしながら、「RNAの配列と構造がどのようにしてRNA成熟化酵素と相互作用し、結果的にどのようにRNA成熟化機構を制御するか」の詳細は、明らかではありませんでした。そこで、本研究では、RNAメチル化酵素をモデルとして、tRNAとtRNAメチル化酵素の基質認識機構をハイスループットに解析する手法を開発することを研究目的としました。初年度は、tRNAとRNAメチル化酵素TrmKの相互作用を1塩基の分解能で検出するtRNA-MaP法を開発し、全tRNA転写産物を用いてTrmKの基質認識機構を解析しました。その結果、TrmKは、tRNAのほぼ全ての三次構造を認識していることがわかりました。そこで、最終年度は、好熱性真正細菌のGeobachillus stearothermophilusからtRNAを単離し、tRNA-MaP解析とタンパク質のホモロジー解析によって、tRNA中に含まれる修飾ヌクレオシドとその責任酵素を予測しました。また、単一のtRNA転写産物を用いて、酵素反応速度論解析をしたところ、tRNA-MaPは、既存の方法と同等の感度と定量性があることが示唆されました。これらの成果を共同責任著者として、Journal of Biological Chemistry誌に出版しました。
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すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 備考 (4件)
Journal of Biological Chemistry
巻: 299(1) ページ: 102759-102776
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