2019 Fiscal Year Annual Research Report
Widely spread RNA modification at neuronal synapses add functional diversity to local transcriptome
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17H03546
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
王 丹 京都大学, 高等研究院, 特定拠点准教授 (50615482)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯田 慶 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (00387961)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | N6-adenosine methylation / 機能分画 / シナプトソーム / 翻訳制御 / 精神疾患 / 発達障害 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は成長円錐やシナプスにおける外部入力から直接応答をアウトプットする「地方分権型」新制御相を確立し、神経細胞における特徴的な高い時空間分解能をもつ環境依存的遺伝子情報発現プログラムを実現する分子メカニズムを明らかにする目的をもって行った。そのために、健康な成体マウス脳から神経シナプスに含まれるRNAを精製し、m6A修飾を受けているmRNAを次世代シーケンサーで解読した。その結果、1. シナプス由来RNAサンプルにおいて、2921個の遺伝子群から4469ヶ所のm6A修飾部位を同定することができた。さらにシナプスでのmRNA量が脳全体での量に対して相対的に多い遺伝子を除き、シナプスにおいてのみ特異的にm6A修飾が増加している遺伝子1266個を同定した。非常に興味深いことに、これらの遺伝子には、精神疾患・発達障害に関連するものが多く含まれている (Merkurjev D et al. Nat Neurosci. 2018); 2. RNAメチル化を目印にすればシナプスに局在するRNAの機能分画ができ、精神疾患遺伝子の探索に役立つ可能性がある新しいメカニズムを提案した(実験医学、2018; 医学の歩み, 2019)。3. さらに、成長円錐におけるm6A修飾をもつRNAの制御メカニズムについて探索し、RNA翻訳顆粒にメチル化されたRNAと、RNAメチル化を認識するタンパク質が共存することを見出し、microRNAやRNA結合タンパク質による転写後制御の新しいメカニズムとともに、「地方分権型」新制御相として、学習と記憶に役立つことを提案した(Roy et al., L & M, 2020)
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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