コドンの最適度に依存したmRNAの安定性制御機構と転写誘導・抑制の統合的理解

mRNAの発現は、特定のmRNA群の転写や分解を制御する機構に加え、コドンの最適度を決定するtRNAの細胞内存在量を中心とした翻訳環境によっ て支配されていることが明らかになってきた。しかし、特定のmRNA群の転写や分解を制御する機構と、その背後にあるコドン最適度によるmRNA の安定性制御機構との関係性・協調性に関する知見はほぼ皆無である。 本研究では、出芽酵母の小胞体ストレスによって誘導される複数のmRNA発現制御機構を題材とし、tRNAの発現調節によるコドン最適度の再編成 とmRNAの転写誘導・抑制が協調的に制御される可能性を、マルチオミックス解析にて検証する。本研究では、小胞体ストレス応答時の①tRNAの発現変動(tRNA-seq or tRNA-microarray)、②mRNAの合成効率と分解効率の変化(RNA-seq, 4tU-s eq)、③翻訳の変動(Ribo-seq)を網羅的に解析する。これにより、tRNAの発現調節によるコドン最適度の再編成とmRNAの転写誘導・抑制が協調 的に制御される可能性を統合的に検証することを目指している。本年度は、①tRNAの発現変動(tRNA-seq or tRNA-microarray)、②mRNAの合成効率と分解効率の変化(RNA-seq, 4tU-seq)を調べる実験系の構築を行った。その結果、4thio-Uを用いた新規合成RNAのラベル化条件を決定することに成功した。

mRNAの発現は、特定のmRNA群の転写や分解を制御する機構に加え、コドンの最適度を決定するtRNAの細胞内存在量を中心とした翻訳環境によっ て支配されていることが明らかになってきた。しかし、特定のmRNA群の転写や分解を制御する機構と、その背後にあるコドン最適度によるmRNA の安定性制御機構との関係性・協調性に関する知見はほぼ皆無である。 本研究では、出芽酵母の小胞体ストレスによって誘導される複数のmRNA発現制御機構を題材とし、tRNAの発現調節によるコドン最適度の再編成 とmRNAの転写誘導・抑制が協調的に制御される可能性を、マルチオミックス解析にて検証する。本研究では、小胞体ストレス応答時の①tRNAの発現変動(tRNA-seq or tRNA-microarray)、②mRNAの合成効率と分解効率の変化(RNA-seq, 4tU-s eq)、③翻訳の変動(Ribo-seq)を網羅的に解析する。これにより、tRNAの発現調節によるコドン最適度の再編成とmRNAの転写誘導・抑制が協調 的に制御される可能性を統合的に検証することを目指している。本年度は、①tRNAの発現変動(tRNA-seq or tRNA-microarray)、②mRNAの合成効率と分解効率の変化(RNA-seq, 4tU-seq)を調べる実験系の構築を行った。その結果、4thio-Uを用いた新規合成RNAのラベル化条件を決定することに成功した。