| 研究課題/領域番号 |
25440102
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| 研究機関 | お茶の水女子大学 |
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研究代表者 |
千葉 和義 お茶の水女子大学, 大学院人間文化創成科学研究科, 教授 (70222130)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ポリＡ / ポリＵ / 減数分裂 / 卵簿細胞 / mRNA |
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| 研究実績の概要 |
昨年度は、ＲＮＡの末端構造が厳密に制御合成できる手法を開発し、短いオリゴＡ－オリゴＵの3’末端を持つサイクリンＢを合成した。具体的には、Ｔ７ＲＮＡポリメラーゼが、3’末端にランダムにヌクレオチドを付加する反応を制御するために、反応液中のＡＰＴ濃度を高く保ち、末端がＡで終了するように工夫した。さらにそれをゲルから切り出してからポリＵポリメラーゼを用いて、末端がＵ化されたサイクリンＢの3’末端ＲＮＡを合成して、これを卵にマイクロインジェクションしたところ、未成熟卵においては分解されず安定に保たれていた。さらに末端がＵ化されていないＲＮＡも合成し、マイクロインジェクションしたところ、同様に安定に保たれていることが明らかになった。このことは、末端ＵがＲＮＡの安定化に寄与しているのではないことを示している。すなわち、近年、一般に信じられている仮説「末端がＵ化されたＲＮＡは不安定化する」は、ヒトデ未成熟卵においては該当しないことが判明した。さらに、マイクロインジェクションした卵をホルモン1-メチルアデニンで処理すると、ＧＶＢＤ後に速やかに脱Ｕ化されてポリＡ伸長が起こった。ポリＡ伸長は、翻訳に必須であるので、脱Ｕ化の生理的な意義は、ポリＡポリメラーゼが反応できる短いＡ鎖を露出させることにあると考えられた。この結果は、交付申請書の仮説２「mRNA3’末端のＵは、mRNAがポリＡ化されないようにはたらいている」が正しいことを示している。さらに本結果から、サイクリンｍＲＮＡのＵ化は翻訳抑制に働いており、体細胞で報告されているＵ化によるＲＮＡ不安定化も翻訳抑制に働くことを考え合わせれば、Ｕ化の生理的意義として、体細胞・生殖細胞ともに翻訳抑制の機能をもつことが本研究によって明らかになった。
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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
２６年度の研究実施計画では、ホルモン処理によって活性化されるポリＵを切り取る酵素を精製することになっていた。しかし初年度に、3’ＲＮＡ末端の厳密な合成法の開発に予想外の時間を必要としてしまったために、本年度は前述の研究実績を得ることに集中し、Ｕ化の生理的な意義が翻訳抑制であることを明らかにした。この成果については、原著論文を作成中である。現在、3’ＲＮＡ末端の厳密な合成法を用いてアフィニティー樹脂を作成し、ポリＵを切り取る酵素の精製を行う実験を進めている。さらに本年度は、本科研費採択課題に関連したサンプルのシークエンスを支援いただくために、進学術領域「ゲノム支援」にも採択いただき、次世代ＤＮＡシークエンサーを用いて、卵母細胞中のサイクリン以外のmRNAも末端がＵ化されていることを明らかにした。この結果は、卵細胞の中においてはＵ化が、よく用いられる翻訳制御法であることを示唆しており、このことについても次世代DNAシークエンサーを用いてさらに解析を進めている。さらに、未成熟卵のサイクリンＢ合成は、卵の直径がおおよそ1/2の成長過程の卵において開始されることも明らかにした。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究実施計画どおり、ポリＵを切り取る酵素を同定し、その遺伝子を明らかにする。また未成熟卵におけるサイクリン合成において、Ｕ化されたＲＮＡが関与しているかどうかについても明らかにする。すなわち、卵の直径がおおよそ1/2の成長過程の卵においてもサイクリンＢのmRNAのＵ化は検出されているので、どのようにサイクリンが合成されているかを解明する。そのために次世代DNAシークエンサーを用いて、ポリＡ伸長したサイクリンmRNAを検出する。
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