Gene expression network mediated by microRNA in human higher brain function

microRNA介导的人类高级脑功能中的基因表达网络

• 批准号: 21H02465
• 负责人: 程 久美子
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02465/
• 关键词: microRNA; bioinformatics; gene network; neuron; memory; pathway

近年のRNA研究の進展により、ヒトには2,000以上のmicroRNA(miRNA)という小さなノンコーディングRNAが存在し、それぞれが複数の遺伝子の発現を異なる程度で微調整していることがわかってきた。このような極めて複雑な遺伝子発現の制御機序は、特に学習・記憶・思考などの高次脳機能の調節に適したシステムと考えられるが、従来の研究ではmiRNAを介した高次脳機能における遺伝子ネットワークの詳細は明らかにされていない。本研究では、トランスクリプトーム解析と共に、独自性が高く、従来法とは異なる視点からの実験的解析手法と、申請者らが新たに開発したバイオインフォマティクス的解析手法を組み合わせ、高次脳機能におけるmiRNAによって構築される遺伝子ネットワークの詳細を明らかにし、その動作原理の解明をめざしている。本研究では、実験的研究手法と計算科学的研究手法の両方を用いて研究を推進するが、本研究の初年度であった2021年度はコロナ禍であり、実験的研究は予定通りの進捗には至らなかった。しかし、申請者らによるRNA結合タンパク質に関する先行研究から、特定のmiRNA群の活性は、それらに特異的な二次構造に結合するRNA結合タンパク質によって制御される可能性が考えられた。そこで、そのような仮説に基づいてmiRNAの成熟過程を制御する新たなRNA結合タンパク質をマススペクトロメトリー解析により特徴抽出した。一方で、miR-124aはヒト・マウス・ラットで塩基配列が同一で、脳に発現する全miRNAの25~48%を占める脳でもっとも多く存在するmiRNAである。今後はmiR-124aに焦点をあてた研究も実施することを予定している。

Recent advances in RNA research have resulted in more than 2,000 microRNAs (miRNA) and microRNAs that exist, and microRNAs that occur in multiple miRNA have been fine-tuned. The control mechanism of miRNA gene development is specific to learning, memory, thinking, and high-order gene function regulation. In this study, the analysis method of high frequency, high frequency and low frequency, the analysis method of high frequency and low frequency, The research method of this study is to use the research method of computational science to advance the research. In the initial year of this study, the research method of 2021 is to make progress. For example, the applicant may conduct preliminary studies on RNA-binding activity, activity of specific miRNA groups, and the possibility of RNA-binding activity inhibition by specific secondary structures. The miRNA maturation process is controlled by RNA binding and characterization. MiRNA-124a is found in 25 - 48% of all miRNAs in the same gene array. The future of miR-124a is determined.

项目成果

TRBP-LGP2 interaction induces apoptosis during viral infection by affecting miRNA biogenesis and OAS-RNase L pathway

TRBP-LGP2 相互作用通过影响 miRNA 生物发生和 OAS-RNase L 途径诱导病毒感染过程中的细胞凋亡

• 发表时间: 2022
• 作者: Shota Azuma;Yuko Nakano;Yoshimasa Asano;Tomoko Takahashi;Koji Onomoto;Mitsutoshi Yoneyama;Kumiko Ui-Tei
• 通讯作者: Kumiko Ui-Tei

Functional difference of TNRC6 paralog in microRNA-mediated gene silencing through the combination of Argonaute/CCR4-NOT complex

通过 Argonaute/CCR4-NOT 复合物组合，TNRC6 旁系同源物在 microRNA 介导的基因沉默中的功能差异

• 发表时间: 2022
• 作者: Zao Zhang;Begar Efe;Yoshimasa Asano;Kumiko Ui-Tei
• 通讯作者: Kumiko Ui-Tei

Prediction of Structural Change of siRNA by 2'-formamide, a Newly-synthesized Chemical Modification, via Density Functional Theory.

通过密度泛函理论预测 2-甲酰胺（一种新合成的化学修饰）对 siRNA 的结构变化。

• 发表时间: 2022
• 作者: Seongjin An;Yoshiaki Kobayashi;Kohei Nomura;Yasuaki Kimura;Hiroshi Abe;Dai Akase;Misako Aida;Kumiko Ui-Tei
• 通讯作者: Kumiko Ui-Tei

2´-OMe修飾したsiRNAのseed領域は2つの機能ドメインをもつ

2-OMe 修饰的 siRNA 的种子区域有两个功能域。

• 发表时间: 2021
• 作者: 小林芳明;田申;福原大輝;赤瀬大;相田美砂子;程久美子
• 通讯作者: 程久美子

ヒト細胞におけるインターフェロン応答と小分子RNA経路のクロストーク

人类细胞中干扰素反应和小RNA通路之间的串扰

• 发表时间: 2021
• 作者: 高橋朋子;程久美子
• 通讯作者: 程久美子