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IBS、ドローシャタンパク質の機能を解明

人間の細胞内におけるマイクロRNAの形成過程を確認


IBS(基礎科学研究院、キム・ドゥチョル院長)はRNA研究団のキム・ピンネリ団長研究チームがマイクロRNAがドローシャ(DROSHA)タンパク質により形成される過程を人体細胞内で確認することに成功したと4月23日に発表した。

研究チームはドローシャタンパク質がマイクロRNAを切断する位置を正確に分析できる新たな実験法を開発した。この分析法によりこれまでに分かっていたマイクロRNAの情報が一部不正確であったことをつきとめ、ドローシャとマイクロRNAのそれぞれのいくつかの特性について新たに解明した。

ドローシャタンパク質はマイクロRNAの1次前駆体を特定の位置で切断する酵素。2003年にキム・ピンネリ団長研究チームによってマイクロRNA生成に必須の酵素であることが確認されていた。研究チームはドローシャタンパク質の3次元構造解明に主眼を置き、ドローシャがマイクロRNA1次前駆体のどの部位を認識して切断するのかに関するパターンを一般化することに成功した。

ドローシャの構造と一般的なRNA切断パターンは明らかになっていたが、実際に人体細胞内でドローシャにより作られるそれぞれのマイクロRNAに関する情報は不足していた。ドローシャがマイクロRNAの生成を主導する役割以外にどのような機能があるのかはよく分かっていなかった。

研究チームは紫外線ではなくホルムアルデヒドを利用する方式のf-CLIP-seqで実験を行った。ホルムアルデヒドはRNAとドローシャの結合部位に入り込んで両者をつなぐ。この状態でドローシャに特異的に結合する抗体を処理すると抗原抗体反応でドローシャだけを集めてドローシャについているRNA産物を塩基配列分析法で知ることができる。研究チームは人間の胚性腎臓細胞と子宮頚部がん細胞の二つを対象にf-CLIP-seqを用いて数百個に達するマイクロRNA前駆体上のドローシャの切断位置を探すことに成功した。

今回の実験で得たマイクロRNAのデータを世界最大のマイクロRNAデータベースである「miRBase」と比較したところ、ドローシャが作るマイクロRNAのうち相当数が不一致であることを確認した。「miRBase」は生成の完了したマイクロRNAのみを基準にするが、多くのマイクロRNAが生成される途中に塩基配列の端の部分で追加の変形が起きるためと分析された。

また同一のマイクロRNA前駆体でもドローシャによりそれぞれ違う部位が切断されいくつかの種類のマイクロRNAが作られることがあるが、極少数のマイクロRNAでのみこうした現象が報告されていたのとは異なり本研究を通じて実際には多数のマイクロRNAで起きる事実であることが証明された。ドローシャはRNAを切断して神経の発生や骨髄形成の過程を調節するだけでなくウイルスの増殖を抑制する機能もあることが報告されている。

キム・ピンネリ団長は「ドローシャが結合するRNAを正確に探し出すための研究方法を提供できた。生物学的に重要ないくつかの現象におけるドローシャの機能の究明に役立つだろう。今後は本研究の研究対象以外に他の人体細胞でもドローシャにより作られるマイクロRNAの情報を明らかにしたい」と話している。

研究結果は『Cell』の姉妹誌である『Molecular Cell』に4月20日(米国東部時間)付で掲載された。







[2017-04-24]

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