tRNA修飾酵素の新規標的RNAを効率的に同定する技術開発とその応用

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RNAは、プロセシングやRNA修飾などの編集加工(RNA成熟)を受け、機能性を獲得する。RNA成熟によるRNAの構造と機能の変化は、転写・翻訳などの遺伝子発現機構を制御する。その一方で、「どのRNAが、どのような成熟過程を経て、どのように遺伝子発現を制御するか？」の全貌は、未解明である。本研究では、tRNA修飾酵素をRNA成熟酵素のモデルとして、a)　tRNA修飾酵素の新規標的RNAを同定する技術開発b)　RNA修飾による標的RNAの構造と機能の変化c)　RNA修飾によるタンパク質合成系の制御の3つの観点からtRNA修飾酵素と標的RNAを系統的に分析する手法を構築し、RNA修飾による遺伝子発現の制御機構の一端を明らかにすることを研究目的としている。2022年度は、新規標的RNAとそのRNAに含まれる修飾ヌクレオチドを分析する技術開発として、tRNA-MaP法の最適化と解析パイプラインの構築を行なった。tRNA-MaP法は、逆転写反応中に修飾ヌクレオチドに由来して導入される変異を次世代シーケンスによって、網羅解析する方法である。tRNA-MaPの検出感度、反応プロトコールなどを最適化し、tRNA-MaP法が定量的にRNA修飾量を分析できることを示した。さらに、特定の修飾ヌクレオチドを1塩基分解能で特定す流ために、シュードウリジン修飾をモデルとして、CMCT法やバイサルファイト法をtRNA-MaP法に組み入れた新tRNA-MaP法の開発を行なった。