Expanded understanding of molecular mechanisms governing pluripotency by focusing on non-canonical translation.

通过关注非规范翻译，扩大了对控制多能性的分子机制的理解。

• 批准号: 20K20585
• 负责人: 高橋 和利
• 金额: $ 16.39万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-07-30 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K20585/
• 关键词: 非標準的翻訳; 多能性幹細胞; 分化多能性; リボソーム; プロテオミクス

非標準的な翻訳を受けるRNA (non-canonical translated RNA: nctRNA) を網羅的にマッピングする目的で、ヒト分化多能性幹細胞 (H9 ES細胞株およびWTB6 iPS細胞株) を用いてリボソーマルプロファイリングおよびRNAシークエンシングを行った。結果として、再現性が高く非常にノイズの少ない翻訳プロファイルを得ることができた。ORF-RATERプログラムを利用して、翻訳プロファイルからヒト分化多能性幹細胞における新規ORFを決定した。さらに被翻訳RNAの候補としてヒト分化多能性幹細胞で発現する環状RNAの同定を行った。線状RNAを特異的に消化するRNase RでトータルRNAを処理し、環状RNAを濃縮した。濃縮した環状RNAを次世代シークエンサーで解析することで効率よく検出することに成功した。今後は想定した環状RNAの翻訳状態を調べるために、リボソーマルプロファイイングやポリソームプロファイリングを実施する。また、環状RNAをターゲットとした機能スクリーニングも実施予定である。加えて、昨年度にCRISPR interference (CRISPRi) を用いた機能スクリーニングで同定したヒト分化多能性幹細胞の自己複製 (生存・増殖) に必要な遺伝子の機能解析を行った。スクリーニングでヒットした翻訳制御因子を個別でノックダウンしたところ、ヒト分化多能性幹細胞の未分化状態維持が破綻する表現型を示す複数の遺伝子が確認できた。今後はこれらの機能解析を行い、多方面から非標準的翻訳の重要性に迫りたい。

Non-canonical translated RNA (nctRNA) is used to target and differentiate pluripotent stem cells (H9 ES cell line and WTB6 iPS cell line). The result is that the reproducibility is very high. ORF-RATER is used to determine new ORFs for differentiation of pluripotent stem cells. The expression of cyclic RNA in differentiated pluripotent stem cells was determined by PCR. Linear RNA is specifically digested by RNase R, and circular RNA is concentrated. The next generation of concentrated circular RNA was analyzed successfully. In the future, we want to regulate the status of cyclic RNA. The circular RNA is very stable. In addition, CRISPR interference (CRISPRi) was used to analyze the functions of the necessary genes for self-replication (survival and proliferation) of differentiated pluripotent stem cells. The phenotype of pluripotent stem cells that maintain an undifferentiated state is identified by identifying individual control factors. In the future, we will analyze the functions of the company and the importance of non-standard translation in many aspects.

项目成果

NAT1 is Required for Primed Pluripotency

NAT1 是启动多能性所必需的

• 发表时间: 2020
• 作者: 山本英明;平野愛弓;佐藤茂雄;岩本 裕之，城倉 圭，大岩 和弘，稲葉 一男;高橋和利
• 通讯作者: 高橋和利

Non-canonical mode of translation in pluripotency.

多能性的非规范翻译模式。

• 发表时间: 2022
• 作者: Wakasa A;Kaneko MK;Kato Y;Takagi J;and Arimori T.;高橋 和利
• 通讯作者: 高橋 和利

細胞種依存的な翻訳制御因子NAT1の役割

细胞类型依赖性翻译调节因子 NAT1 的作用

• 发表时间: 2021
• 作者: 平松 大知;日下 心平;Susan Sen;松田 亮太郎;高橋和利
• 通讯作者: 高橋和利

A stress-reduced passaging technique improves the viability of human pluripotent cells.

• DOI: 10.1016/j.crmeth.2021.100155
• 发表时间: 2022-02-28
• 期刊: Cell reports methods