大規模RNA構造ライブラリを活用した真のRNA高次構造エレメントの解明

点击翻译按钮获取中文摘要

遺伝情報全体(Genome)、RNA転写産物全体(Transcriptome)の概念を上書きする、生物が有するRNA高次構造の総体「RNA Structurome (ストラクチュローム)」が提言され、 RNA構造の観点から様々な生物学的現象が解き明かされ始めている。しかしこれまでの研究の多くは、ワトソン-クリック(WC)型塩基対のみに着目し、それに基づくモデルを強引に当てはめている。このことが原因となり、一部では実際に形成されるRNA構造と全く異なる構造情報を取り扱っている。このため、RNA生物学分野の全体において，RNA構造の実態との乖離をある程度認めた上で実験を行う必要があるという研究への妥協につながっており、RNAの機能解析において高次構造という観点を大きく見落としていた。本研究では申請者らが開発した「RNA構造ライブラリ」を用いて、非WC型塩基対からなるRNA高次構造をゲノムスケールで包括的に同定する。これにより、現状のRNA構造情報全体を大きく作り変える「 “真の” RNA Structurome」の解明を行う。これらは従来のWC塩基対のみに頼りRNA構造を推測していた分野に変革をもたらし「どのような形をもつRNA構造が、どのような細胞内機能を司るのか」といった問いに対して、従来よりも格段に正確な説明を与える。研究計画1年目では、非WC型塩基対から構成されるRNAグアニン4重鎖構造 (RG4) の発見を行うべく、RG4結合性リガンドと相互作用するRNAを網羅的に定量した。その結果、リガンドごとに結合パターンが顕著に違うことを新たに見出した。最もRG4に対して特異度の高いリガンドを使用することで、精度と正確性の高いRG4の発見手法を確立した。同時にこれまで未探索領域であったクラスからRG4を多数発見することに成功した。