2022 Fiscal Year Annual Research Report
Funtional analyses of non-domain RNAs using mutant mice
| Project Area | Biology of Non-domain Biopolymer |
|---|
| Project/Area Number |
21H05274
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
中川 真一 北海道大学, 薬学研究院, 教授 (50324679)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒木 喜美 熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 教授 (90211705)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2026-03-31
|
| Keywords | ノンコーディングRNA / ノックアウトマウス / 選択的スプライシング / Neat1 / パラスペックル / 4.5SH |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトやマウスなどの高等真核生物のゲノムからは、長鎖ノンコーディングRNAを始めとする、種間で高度に保存された領域を持たない「非ドメイン型RNA」が大量に転写されている。本研究では巨大な分子集合体を形成する非ドメイン型RNAに注目し、それらの変異マウスを作製して表現型解析を行うことで、核内非膜オルガネラを始めとした柔軟な分子集合体の生物学的な意義を明らかにする。また、領域における変異マウスの作製と表現型解析の支援を行う。
Neat1によるパラスペックル形成が幅広い種で保存されているか調べるために、ハダカデバネズミにおけるNeat1の発現解析を行った。、マウスにおいては大脳皮質の神経細胞や小腸粘膜上皮基部の細胞、胃のParietal細胞などでは、パラスペックルの骨格として機能するNeat1_2の発現は見られない。ところが、ハダカデバネズミにおいてはこれらの細胞でNeat1_2の強い発現が見られ、さらにパラスペックルマーカーであるNonoの濃縮も見られた。一方、小腸の粘膜上皮の先端部の細胞において、パラスペックルの必須構成タンパク質因子であるFusの発現が見られなかった。そこでFusと類似のドメイン構造を持つTaf15やEwsr1の発現を調べたところ、Fusの発現が見られない細胞でこれらのRNA結合タンパク質が発現していることがわかった。これらの結果から、パラスペックルの構成成分は種特異的な制御を受けており、それぞれの種において特有の機能を発揮していることが予想された。
また、非ドメイン型バイオポリマーの変異体を国内外の研究者に提供し、その生理機能の解明に貢献した。
さらに、領域で同定された新規非ドメイン型ポリマーの変異マウスを作製し、複数のものが胎生致死となることを明らかにしたほか、機能未知のノンコーディングRNA、4.5SHの変異マウスも胎生致死の表現型を示すことを明らかにした。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
今年度新たに作製した非ドメイン型バイオポリマーの変異体で複数のものが胎生致死となることが確認できた。一般に、長鎖ノンコーディングRNAの変異体の多くは外見上顕著な異常を示さないものが多いが、新規の非ドメイン型RNA、非ドメイン型タンパク質、それぞれについて、胎生致死となる変異体が得られたことで、今後大きく領域研究が進展することが予想される。
|
| Strategy for Future Research Activity |
変異体が胎生致死となるような非ドメイン型バイオポリマーが複数得られているので、それらの遺伝子産物の詳細な分子動作機構について領域内の研究者と連携を深めながら解析をすすめる。具体的には、常法であるRNA-Seq解析によって遺伝子発現の変化を調べるほか、それぞれの遺伝子産物と相互作用する分子を近位ビオチンラベル法等の手段を用いて同定する。また、同定された相互作用分子の動態が変異体において変化しているかどうかを調べるために、変異マウスの胚盤胞からES細胞を作製し、そのES細胞に相互作用分子のEGFP融合タンパク質を発現させ、FRAP等のライブイメージング解析を行う。
|
Research Products
(7 results)
-
[Journal Article] ILF3 prion-like domain regulates gene expression and fear memory under chronic stress.2023
Author(s)
Akira Yamashita, Yuichi Shichino, Kazuki Fujii, Yumie Koshidaka, Mayumi Adachi, Eri Sasagawa, Mari Mito, Shinichi Nakagawa, Shintaro Iwasaki, Keizo Takao, Nobuyuki Shiina
-
Journal Title
iScience
Volume: 26
Pages: 106229
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
[Journal Article] Species-specific formation of paraspeckles in intestinal epithelium revealed by characterization of NEAT1 in naked mole-rat.2022
Author(s)
Akihiro Yamada, Hikaru Toya, Mayuko Tanahashi, Misuzu Kurihara, Mari Mito, Shintaro Iwasaki, Satoshi Kurosaka, Toru Takumi, Archa Fox, Yoshimi Kawamura, Kyoko Miura, Shinichi Nakagawa
-
Journal Title
RNA
Volume: 28
Pages: 1128-1143
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
