長鎖非コードＲＮＡの細胞内局在制御機構

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16J09564
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 町谷 充洋 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2019-03-31
• Keywords: 長鎖非コードRNA

Outline of Annual Research Achievements

近年、マイクロRNA、長鎖非コードRNA (lncRNA)の発見などにより、タンパク質をコードせず能動的な機能を有する非コードRNAの存在が明らかになってきた。これらの非コードRNAは、多岐にわたる機能を有しており、その制御は種々の生命現象に影響を与える。種々の非コードRNAは核や細胞質などの特定の場所に局在化し、機能しているが、その局在化機構に関しては、これまでにほとんど明らかにされていない。そこで本研究では、非コードRNAの局在化機構、ひいてはその機能解明を試みた。昨年度までに、FISH法によるHOTAIRの検出に成功した。しかしながら、ヒトHOTAIRに対するプローブで、マウス細胞株であるNIH3T3細胞でもシグナルが検出された。この原因としては、今回用いたプローブは高い検出感度を示すものの、種特異性が低く、保存性の高いターゲット（ここではマウスHOTAIR）を検出してしまったと考えられる。今後は、保存性の低い種の細胞を用いた検討を行うなどの改善を試みたい。また、他のlncRNAの検出を試みている。具体的には、核内で強く発現し、核内構造体形成に機能するlncRNAであるNEAT1の検出を試みている。
一方で、種々のlncRNAは、mRNAと同様に転写後、スプライシングされ、キャップ構造が付加され、ポリA尾部が付加される。これらのRNA転写後修飾・制御はRNAの運命決定に大きく関わることから、lncRNAにおけるその影響を検討した。RNA転写後修飾・制御に関わるいくつかの因子をノックダウンした細胞の各種lncRNAの発現を解析した。その結果、ある因子のノックダウンで上述したNEAT1の2つのisoformの片方のみ発現上昇が見られた。今回の結果は、この因子ががNEAT1の各isoformの産生比率に重要な役割を担っていることを示唆する。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新たな興味深い知見を見出し、おおむね期待通りの成果をあげることができた。当初計画していた方向性から少し離れつつあるが、学術的に興味深い研究を進めることができている。今年度の成果に関しては、次年度で学会発表を計画している。また、上記の研究成果をもとに、さらに大きく研究を展開中である。

Strategy for Future Research Activity

昨年度までに、FISH法によるHOTAIRの検出に成功した。しかしながら、ヒトHOTAIRに対するプローブで、HeLa細胞だけでなく、マウス細胞株であるNIH3T3細胞でもシグナルが検出された。この原因としては、今回用いたプローブの特異性が考えられる。すなわち、このプローブは高い検出感度を示すものの、種特異性が低く、保存性の高いターゲット（ここではマウスHOTAIR）を検出してしまったと考えられる。今後は、保存性の低い種の細胞を用いた検討を行うなどの改善を試みたい。また、HOTAIR以外のlncRNAの検出を試みている。具体的には、核内で強く発現し、核内構造体形成に機能するlncRNAであるNEAT1の検出を試みている。