SAF-A/RNA複合体が作り出す転写制御の場の解明

阐明 SAF-A/RNA 复合物产生的转录控制场

基本信息

批准号：
20H03190
负责人：
野澤竜介
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Japanese Foundation for Cancer Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度までの研究から、RNA分解活性を持つExoribonuclease 2 (XRN2)は、SAF-A/RNA構造体のRNAを分解し、その形成を負に制御することを見出した。さらにXRN2の機能阻害により、核内にRNAが蓄積し、また転写の変動が引き起こされた。これらの観察結果から、適正な転写制御には、XRN2によるSAF-A/RNA構造体を構成するRNAの分解が重要であることが考えられた。これを踏まえて令和4年度は、SAF-A/RNA構造体やXRN2の転写制御への役割を理解することを目指し、XRN2が寄与するRNAの代謝について検討した。1) XRN2によって分解されたRNAが新生RNAに取り込まれるかどうかを検討した。ウリジンのアナログである4SU (4-thio-uridine)を含んだRNAを試験管内で合成し、その4SU-RNAをヒト培養細胞にトランスフェクションした。細胞からRNAを調製し、アクチンやGAPDHといったハウスキーピング遺伝子について解析したところ、XRN2依存的な新生RNAへの4SUの取り込みが確認された。2) XRN2依存的なRNA分解産物の新生RNAへの取り込みについてゲノムワイドに検討した。4SUが取り込まれた新生RNAと、取り込まれていない既存のRNAを、4SUの化学修飾により区別して同定するSLAM-seq (thiol (SH)- Linked Alkylation for the Metabolic Sequencing of RNA)解析を行なった。コントロール細胞では、新生RNAに4SUの取り込みを確認できたが、XRN2をノックダウンした細胞では、有意に4SUの取り込みが減少していた。これらの結果より、SAF-A/RNA構造体を構成するRNAはXRN2を介してリサイクルされることで、適正な転写に寄与していると考えられた。

直到去年的研究都发现，具有RNA降解活性的Exoribonyclease 2（XRN2）在SAF-A/RNA结构中降解RNA，并对其形成负面调节。此外，抑制XRN2功能会导致核中RNA的积累，从而导致转录变异。这些观察结果表明，XRN2构成SAF-A/RNA结构的RNA降解对于适当的转录调控很重要。考虑到这一点，在2022年，我们旨在了解SAF-A/RNA结构和XRN2在转录调控中的作用，并研究XRN2贡献RNA的代谢。 1）我们研究了XRN2降解的RNA是否掺入了新生的RNA中。在体外合成了含有4SU（4-硫尿尿素）的RNA（4-硫尿尿素），并将4SU-RNA转染到人培养的细胞中。从细胞中制备RNA，并分析了诸如肌动蛋白和GAPDH之类的管家基因，并证实了4SU中XRN2依赖性摄取到新生的RNA中。 2）研究了XRN2依赖性的RNA降解产物中的新生RNA。进行了SLAM-SEQ（用于RNA代谢测序的硫醇（SH）连接的烷基化）分析，以区分已与4SU合并的新RNA和未通过4SU化学修饰彼此合并的现有RNA。在对照细胞中，在新生的RNA中证实了4SU摄取，但是在击倒XRN2的细胞中，4SU摄取量显着降低。这些结果表明，构成SAF-A/RNA结构的RNA通过XRN2回收，有助于正确转录。