ヒトに特有な希少RNA修飾の分子・生理機能の探求

探索人类特有的罕见RNA修饰的分子和生理功能

• 批准号: 22H02208
• 负责人: 鈴木 健夫
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02208/
• 关键词: RNA修飾; 代謝; RNA; メチル化; 転移反応; 生合成

動物組織のヌクレオシド分析から見いだされた新規修飾構造Xは、高等真核生物からのみ検出される点で本研究に適した対象と言える。培地に添加したCD3-メチオニンにより培養細胞中のXの質量が6Da増加したことから、S-アデノシルメチオニンを介して酵素的にジメチル化される生合成様式が示唆された。一方、Xの前駆体となるモノメチル化体Yの非酵素的な転移反応が中間経路で必要とも推測された。そこで組み換えタンパク質として取得したYの修飾酵素を用いて、T7転写反応で合成した細胞質tRNAを基質にメチル化反応させYを導入し、非酵素的な転移反応の実施後に、2回目のメチル化反応をすることで、Yの導入部位にXが新たに生じる結果を得た。また15N標識化合物による核酸塩基N原子の選択的標識とその追跡により、細胞内在のXが転移反応を経て形成されることを実証した。天然tRNA中からXを探索したところ、細胞質の成熟tRNAよりも核質内のtRNA前駆体においてXが強く検出されたことから、Xを持つtRNAは成熟の過程で分解されやすいか、脱メチル化反応によりYに戻るといった量的な調節を受ける機構が示唆された。修飾Xの機能の理解に向けて、環境変化に対する応答として細胞中のXの量が変動する可能性を探索した。転移反応の反応機構から、培養細胞内のpH上昇がXの形成を促進すると考えられたため、大気下(低い%CO2条件)の静置で培地のpHが経時的に上昇する性質に基づき、HEK293T細胞を大気条件下で培養し、Xの含有量をLC/MSで測定したところ、5%CO2で培地pHを中性付近で安定させる汎用的な培養環境条件と比べ、24時間の培養の間にXのシグナル強度が経時的に上昇する傾向が見いだされた。

The new modified structure of animal tissue analysis is suitable for higher eukaryotes. The mass of X in cultured cells increased by 6 Da when CD3-C was added to the culture medium, and S-C was added to the culture medium. A precursor of X and a non-enzymatic pathway of Y are presumed to be necessary. In addition, the results of the introduction of Y, non-enzyme, and X into the site where Y was introduced, were obtained. The identification and tracing of the selected N atom of the nucleic acid group in the 15N-labeled compound and the formation of the X-shift reaction in the cell have been demonstrated. In the natural tRNA, X is detected, and the mature tRNA in the cytoplasm is detected. In the tRNA precursor in the cytoplasm, X is detected, and X is detected. The tRNA mature process is decomposed, de-synthesized, and Y is detected. To explore the possibility of changing the amount of X in cells in response to environmental changes in understanding the function of X The mechanism of reverse transcription and reverse transcription was studied, and the pH rise in cultured cells was promoted. The pH of the culture medium at low CO2 concentration increased with increasing concentration of HEK293T cells cultured at high temperature, and the X content was determined by LC/MS at low CO2 concentration. The pH of the culture medium at low CO2 concentration increased with increasing concentration of HEK293T cells cultured at low CO2 concentration.

项目成果

ミトコンドリア病原性変異tRNAの活性化によるミトコンドリア機能の賦活化

通过激活线粒体致病性突变 tRNA 来激活线粒体功能

• 发表时间: 2023
• 作者: 友田 愛奈;長尾 翌手可;白井 悠暉;浅野 奏;鈴木 健夫;Battersby Brendan J.;鈴木 勉
• 通讯作者: 鈴木 勉

ミトコンドリアRNA修飾異常による疾患と治療

线粒体RNA修饰异常引起的疾病和治疗

• 发表时间: 2023
• 期刊: 実験医学増刊 ミトコンドリア 疾患治療の新時代
• 作者: 鈴木 勉;友田愛奈;鈴木 健夫;長尾翌手可
• 通讯作者: 長尾翌手可

Restoration of mitochondrial function through activation of hypomodified tRNAs with pathogenic mutations associated with mitochondrial diseases.

• DOI: 10.1093/nar/gkad139
• 发表时间: 2023-08-11
• 期刊: Nucleic acids research
• 影响因子: 14.9

Structural and functional analyses of a novel RNA methylation found in mammals

哺乳动物中发现的新型 RNA 甲基化的结构和功能分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤尾 泰之;鈴木 健夫;宮内 健常;坂口 裕理子;鈴木 勉
• 通讯作者: 鈴木 勉

精緻な翻訳の制御を担うtRNA修飾

tRNA 修饰负责精确控制翻译

• 发表时间: 2022
• 作者: Oyagi Kagari;Ogasawara Shin;Tamiaki Hitoshi;鈴木 健夫
• 通讯作者: 鈴木 健夫