eCLIPデータを用いた機能性RNA反復配列の探索

近年の報告により、遺伝子のイントロンや長鎖非翻訳RNA (long noncoding RNA; lncRNA)に含まれる反復配列がRNA結合タンパク質(RNA binding protein; RBP)の結合標的配列となることで、RNAのスプライシング制御やlncRNAの機能に重要な役割を果たすことが明らかにされつつある。これらの報告は、ゲノム中に散在する反復配列が「RNA機能ドメイン」として重要であることを示唆している。しかしながら反復配列の解析の困難さなどのため、どのような反復配列にどのような機能があるのか、その全容は十分にわかっていない。そこで本研究では、公共のデータベース(ENCODE, eCLIP)を用いてRNA反復配列に対するRBP結合配列を推定し、実験的な検証を加えることで、RNA反復配列の中から機能性RNA配列を探索することを目的とした。当該年度では、ENCODEのeCLIPデータベースについて独自のパイプラインを用いて解析を行い、反復配列内に存在する機能性RNA配列候補を網羅的に探索した。その結果、多数の機能性RNA配列候補を得ることに成功した。例えば、ヒトにおけるメジャーなトランスポゾンであるLINE1ファミリーの配列内に、ヘテロクロマチン形成に関与するRBP(SAFB)を含む複数のRBPが結合することが示唆された。この配列は2つのRNAヘアピン構造からなり、この配列を遺伝子内にもつ遺伝子の発現は、全ての遺伝子の発現量と比べて有意に抑制されていることが示唆された。これらの結果は遺伝子内に存在するLINE1配列の特定の断片が、内在の遺伝子発現の制御に関与している可能性を示している。本研究はRNA反復配列の新たな役割の解明の手がかりとなり、RNA配列中に存在する新たな「機能ドメイン」の発見に貢献することが期待される。

近年の報告により、遺伝子のイントロンや長鎖非翻訳RNA (long noncoding RNA; lncRNA)に含まれる反復配列がRNA結合タンパク質(RNA binding protein; RBP)の結合標的配列となることで、RNAのスプライシング制御やlncRNAの機能に重要な役割を果たすことが明らかにされつつある。これらの報告は、ゲノム中に散在する反復配列が「RNA機能ドメイン」として重要であることを示唆している。しかしながら反復配列の解析の困難さなどのため、どのような反復配列にどのような機能があるのか、その全容は十分にわかっていない。そこで本研究では、公共のデータベース(ENCODE, eCLIP)を用いてRNA反復配列に対するRBP結合配列を推定し、実験的な検証を加えることで、RNA反復配列の中から機能性RNA配列を探索することを目的とした。当該年度では、ENCODEのeCLIPデータベースについて独自のパイプラインを用いて解析を行い、反復配列内に存在する機能性RNA配列候補を網羅的に探索した。その結果、多数の機能性RNA配列候補を得ることに成功した。例えば、ヒトにおけるメジャーなトランスポゾンであるLINE1ファミリーの配列内に、ヘテロクロマチン形成に関与するRBP(SAFB)を含む複数のRBPが結合することが示唆された。この配列は2つのRNAヘアピン構造からなり、この配列を遺伝子内にもつ遺伝子の発現は、全ての遺伝子の発現量と比べて有意に抑制されていることが示唆された。これらの結果は遺伝子内に存在するLINE1配列の特定の断片が、内在の遺伝子発現の制御に関与している可能性を示している。本研究はRNA反復配列の新たな役割の解明の手がかりとなり、RNA配列中に存在する新たな「機能ドメイン」の発見に貢献することが期待される。