線虫の初期発生における遺伝子発現とスプライシング機構の解析

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Ribonuclease H(RNase H)は,RNA/DNAハイブリッド鎖のRNA鎖を特異的に加水分解する酵素であり,哺乳類ではミトコンドリアDNAの複製に関与すると考えられている.哺乳類には1種類のRNase H1が存在する一方で,Caenorhabditis elegans(線虫)には少なくとも4つの独立したRNase H1関連遺伝子が存在し,さらにrnh-1.0とrnh-1.1は,選択的スプライシングや選択的翻訳開始点によっで,N末端の異なるタンパク質を作り出している可能性がある.これらのN末端のアミノ酸配列は,C.elegansの近縁種であるC.briggsaeにおいても高度に保存されており,何らかの働きを持っことが予想される.そこで,これらのアミノ酸配列が,細胞内局在のシグナル配列として機能するという仮説を立て,in vivoにて細胞内局在を観察する検証実験を計画した.本仮説の妥当性を確認するため,NCBIが提供するアミノ酸配列データベース(nr),及び,原核生物252種のコンプリートゲノムを対象に,PSI-BLASTやHMMプロファイルを用いたモチーフ検索により,多種間におけるアミノ酸配列の保存性を調査した.その結果,C.elegansのrnh-1.0がコードするN末端のアミノ酸配列は,多くの真核生物のRNase H1に見られると共に,1部の真正細菌や古細菌のRNase HIにも存在することが判明した.そのため,細胞内局在に関与するという仮説に対しては再考察を迫られたが,これまで,このアミノ酸配列は真核生物のRNase H1に特有であると考えられていたことから,新たな展開が得られたと言える.一方で,C.elegansのrnh-1.1がコードするN末端のアミノ酸配列は,他種においては有意に保存されていないことから,Nematode特異的な配列であることが確認された.我々は,C.elegansとC.briggsae間で保存されるN末端のアミノ酸配列が欠失したrnh-1.1をクローニングしており,本プラスミドを利用することで,細胞内局在に関する検証実験を実施していきたい.