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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

使用大规模 RNA 结构库阐明真正的 RNA 构象元件

基本信息

批准号：
19K22387
负责人：
齊藤博英
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-06-28 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K22387/
关键词：
RNA高次構造 RNA structurome RNA G-quadruplex Hoogsten 塩基対 RNAモチーフ RNA結合リガンド RNA RNA構造 RNA Structurome G-quadruplex

项目摘要

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。

Genome, Transcriptome, RNA higher-order Structurome of organisms, RNA structure, and biological phenomena are discussed. In this paper, the author studies the relationship between the two types of materials, and analyzes the relationship between the two types of materials. The reason for this is that the RNA structure is completely different from the structure information. RNA biology is divided into two fields: RNA structure, RNA structure This study was initiated by the applicant to identify the RNA structure, including the RNA higher-order structure, for use in non-WC-based systems. This is a great way to explain the "true" RNA structure. The structure of the RNA is predicted to be different from the structure of the RNA. The structure of the RNA is predicted to be different from the structure of the RNA. The intracellular function of the RNA is predicted to be different from the structure of the RNA. The first year of the research project was devoted to the quantification of RNA trapping in the presence of non-WC-based pairs of RNA molecules (RG4). The result is a new one. The highest accuracy and legitimacy of RG4 detection methods are established. At the same time, most of the unexplored areas were successfully explored.