天然変性領域 (IDR) 形成を支えるスプライシング機構から俯瞰する相分離現象

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IDR（天然変性領域）とRNA結合蛋白（RBP）の関係性を明らかにするため、生化学実験とBioinformatics解析の両面から探索を進めた。生化学実験で、人工天然変性領域の配列スクリーニング評価を行っていたところ、予期せぬことに、天然変性領域の相当割合が細胞内顆粒を形成せず、代わりに微細な網目状ネットワークを形成することが判明した。これまでのところ、天然変性領域を持つタンパクが細胞内で網目構造を持つことは、例外的な報告にとどまっており、その生理的意義は現在のところ全く解明されていない。その科学的重要性を考慮し、まず網目状ネットワークを精細に観察できる超解像度顕微鏡実験系の構築を行った。網目構造は、径100-400nmほどのポアサイズであり、超解像度顕微鏡の分解能限界に近い。このため、サンプルの固定法から染色・検出法に至るまで様々な条件検討を行い、十分な網目構造検出能を持つ解析系の構築に成功した。また、Bioinformatics解析で、annotation databaseから得られたヒト蛋白の全配列情報をもとに、IDRをコードするエクソンの分類を進めた。アミノ酸の組成/電荷/疎水性をもとに分類を行い、6種類のクラスターへの分別に成功し、RBPが特に集積しているクラスターを2つ発見した。これら2つのクラスターに属するRBPから数個ずつRBPを選択し、それらのリコンビナント蛋白を作製し、生化学的性質の違いを明らかにした。さらに、RT-PCRやtRIP解析、共免疫沈降実験などの生化学実験により、細胞内でのこれらクラスターRBP群の相互作用の検証を行い、スプライシングをはじめとするRNA代謝における生理的意義を検討した。