Dynamic regulation of RNA modification and biological process

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本研究では、RNA 修飾の変動と制御という新しい概念を確立し、エピトランスクリプトミクス研究におけるパラダイムシフトを目指す。本年度は主に以下の成果を得た。U6 snRNAには、N6メチルアデノシン（m6A）が一か所存在するが機能は不明であった。分裂酵母を用いて、この修飾の機能を解析したところ、スプライソソームがmRNA前駆体を認識する際において、U6 snRNAのm6A修飾が特定の配列を持つイントロンとの結合を安定化することで、スプライシングの効率を上げることが判明した。この機構はU5 snRNAとエキソンの相互作用が弱い時に、特に重要である。ゲノム中に多数のイントロンを有する真核生物では、U6 snRNAのm6A修飾が5’スプライス部位におけるエキソン配列に自由度を与えることで、タンパク質のアミノ酸配列の多様性を許容する役割があると考えられる。本研究は、m6A修飾の役割を解明しただけでなく、スプライソソームの重要な構成因子であるU5 snRNAとU6 snRNAが協調的にmRNA前駆体を認識することの機能的な重要性を明らかにした(Nature Commun., 2021)。セレン含有タンパク質であるSELENONは、セレンの高い還元作用を用いて、酸化ストレスから細胞を保護する役割がある。SELENONの発現制御は骨格筋の形成や機能に重要な役割を担っている。本研究により、SELENONが筋分化の過程において、RNA編集およびリコーディング制御の2つの転写後制御機構により、発現調節されていることが明らかとなった。リコーディング制御はこれまで報告されていない新規の現象であり、遺伝子発現制御の概念を大きく拡張させるものである(Nature Commun., 2022)。RNAの可逆的なリン酸化修飾を発見した成果がNatureに掲載された(Nature, 2022)。