2020 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the regulatory mechanisms of RNA granule dynamics and its application to treatment of intractable diseases
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20K06494
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
佐藤 亮介 近畿大学, 薬学部, 講師 (00635592)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | RNA顆粒 / ストレス顆粒 / 分裂酵母 / 液－液相分離 / LLPS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
RNA顆粒制御因子の過剰発現に伴う『分裂酵母の細胞死』というシンプルな表現型を利用することで、RNA顆粒の形成や崩壊といったダイナミクスに影響を与える遺伝子群のスクリーニング系を立ち上げ実施した。RNA顆粒の構成因子や制御因子の多くは、分裂酵母からヒトに至るまで高度に保存されているため、本スクリーニングによって同定された遺伝子群は、分裂酵母のみならずヒトを含む高等哺乳生物におけるRNA顆粒ダイナミクスの制御にも関わっている可能性が高い。実際に、哺乳細胞においてストレス顆粒に局在することが報告されているCキナーゼが、分裂酵母では高温ストレスにおいて自身のキナーゼ活性依存的にストレス顆粒に隔離されることを明らかにした（Journal of Cell Science, 2020）。また、本スクリーニングシステムに化合物ライブラリを投入することで、RNA顆粒ダイナミクスに影響を与える化合物群の取得を試みている。具体的なヒット化合物の例として、ストレス顆粒の形成を促進する可能性がある化合物を取得している。また、CRISPR/Cas9システムを利用し、ヒトゲノム上の安全領域であるAAVS1領域に、GFP融合のRNA顆粒構成因子遺伝子を挿入したヒト培養細胞を構築した。本細胞を利用することで、生理的な条件下でRNA顆粒ダイナミクスをリアルタイムモニタリングすることが可能となり、次年度以降に実施予定の「オールインワン蛍光顕微鏡を用いたRNAダイナミクス評価」の準備が整った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
RNA顆粒ダイナミクスを評価するための細胞死スクリーニングシステムを構築し、実施するに至った。また、分裂酵母のCキナーゼであるPck2が、高温ストレス条件下においてキナーゼ活性依存的にストレス顆粒へと隔離されるメカニズムを明らかにした。次年度に実施予定である「オールインワン蛍光顕微鏡を用いたRNAダイナミクス評価」を、より生理的な条件下で検証することを目的とし、ヒトゲノム上の安全領域であるAAVS1領域にGFP融合のRNA顆粒構成因子遺伝子を挿入したヒト培養細胞を構築した。本細胞の構築は本研究課題申請時には予定していなかったが、相分離研究の競争が加速していることを踏まえ、他の相分離研究との差別化を図るためにも、RNA顆粒の形成効率やサイズを立体的かつ厳密に定量化するための強力なツールを開発しておくべきであると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き分裂酵母の細胞死スクリーニングを実施することで、RNA顆粒ダイナミクスに影響を与える遺伝子群や化合物群の同定を試みる。また、同定した遺伝子群および化合物群については、ヒトゲノム上の安全領域であるAAVS1領域にGFP融合のRNA顆粒構成因子遺伝子を挿入したヒト培養細胞を用いて、「オールインワン蛍光顕微鏡を用いたRNAダイナミクス評価」を実施する。
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[Book] 図解 腫瘍薬学2020
Author(s)
川西正祐、賀川義之、大井一弥
Total Pages
677
Publisher
南山堂
ISBN
978-4-525-72161-9
