コドンに隠された暗号の解明：ヒトコドン最適化制御による治療戦略

揭开隐藏在密码子中的密码：基于人类密码子优化控制的治疗策略

• 批准号: 20F20115
• 负责人: 竹内 理
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20F20115/
• 关键词: コドンバイアス; mRNA安定性; ｍRNA分解

Hia氏は、哺乳類細胞においてmRNAのコドンの偏りがmRNAの安定性やタンパク質発現に与える影響を検討し、コドンの3番目の塩基がGもしくはCの場合mRNAの安定化、AもしくはUが不安定化に関わることを解明した。本共同研究では、コドンの偏りによるmRNA制御分子メカニズムを解明するために、ヒト細胞であるCas9発現K562細胞を用いてCRIPR/Cas9スクリーニングによりコドン依存性に発現を変化させる遺伝子のtranscriptome-wideスクリーニングを行った。その結果、制御因子として分子Xを含む一群の遺伝子を同定することに成功した。続いて、この分子Xを欠損するK562細胞を作製したところ、最適、非最適コドンを有するレポーターの発現をそれぞれ低下、上昇させた。また、この欠損細胞を用いてTranscriptome解析などの検討を行うと、この細胞ではコドン依存性に遺伝子発現が影響を受けていることが明らかとなった。さらに、この細胞を用いてRibosome profiling解析を行い、コドン依存性に翻訳の変化が起こる事を見出した。今後、その分子メカニズムに関しさらに解析を行っていく予定である。また、Hia氏はBioinformaticsの専門家でもあり、コドンの研究にとどまらず、Cyclin JやRegnase-1など免疫調節因子の遺伝子発現変化における役割の解析に関しても研究を行った。その結果として、Cyclin Jがマクロファージにおいて代謝系に関わる遺伝子発現を負に制御していることを明らかにし、自然免疫の遺伝子発現制御の一端を明らかにすることに貢献した。さらに、Hia氏は、コドンの偏りによるmRNA安定性やタンパク質制御に関する総説や著書の執筆も精力的に行った。

A study of the effects of mRNA stability and quality development on mammalian cells, and an explanation of mRNA stability and instability in mammalian cells. In this joint study, mRNA regulatory molecules were identified in CRIPR/Cas9 cells, which were developed in K562 cells. The result, the control factor and the molecule X contain a group of genes, and the success factor is determined. K562 cells are under control, optimal and non-optimal. This is the first time that a cell has been affected by a virus. In this case, Ribosome profiling is performed in the cell, and dependency profiling is performed. In the future, the molecular weight of the film will be determined. The study of Cyclin J and Regnase-1 in the gene development of immunoregulatory factors is carried out in the field of Bioinformatics. As a result, Cyclin J contributes to the negative control of gene expression related to metabolic system, and to the control of gene expression related to natural immunity. In addition, Hia's mRNA stability and quality control are related to the activity of the author.

项目成果

Strasbourg University(フランス)

斯特拉斯堡大学（法国）

Codon Bias Confers Stability to mRNAs in Humans, The 25th Annual Meeting of the RNA Society

密码子偏倚赋予人类 mRNA 稳定性，RNA 学会第 25 届年会

• 发表时间: 2020
• 作者: Hia;F.;Yang;S.F.;Shichino;Y.;Yoshinaga;M.;Murakawa;Y.;Vandenbon;A.;Fukao;A.;Fujiwara;T.;Landthaler;M.;Natsume;T.;Adachi;S.;Iwasaki;S.;Takeuchi;O.
• 通讯作者: O.

RNA Damage and Repair (The Role of Ribonucleases in RNA Damage, Inactivation and Degradation)

RNA 损伤和修复（核糖核酸酶在 RNA 损伤、失活和降解中的作用）

• 发表时间: 2021
• 作者: Hia F;Takeuchi O
• 通讯作者: Takeuchi O