【研究領域課題番号】18H02384 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

RNA / タンパク質 / CRISPR / RNAサイレンシング / 立体構造 / piRNA / 結晶構造 / 結晶構造解析

【研究成果の概要】

ショウジョウバエ由来PIWIタンパク質Piwiの結晶構造を決定し、PiwiがpiRNAと結合して生殖細胞を保護する分子基盤を明らかにした。さらに、様々な細菌に由来するCas9およびCas12の立体構造を解明し、CRISPR-Cas酵素の多様な作動機構の理解に貢献するとともに新たなゲノム編集技術の開発基盤を確立した。

【研究の社会的意義】

原核生物のCRISPR-Cas獲得免疫機構および真核生物のRNAサイレンシング機構にかかわるRNA依存性ヌクレアーゼ複合体の構造機能解析を推進し、その多様な作動機構の一端を明らかにした。その結果、原核生物および真核生物のもつRNA依存性ヌクレアーゼの類似点および相違点が明らかになった。さらに、本研究の成果はゲノム編集やRNA干渉といった応用技術の開発基盤となることが期待される。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究分野】分子生物学

【研究領域課題番号】15H05585 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

piRNA / Piwi / CRISPR / tj / 翻訳 / RNA二次構造 / CRISPR-Cas9 / RNAサイレンシング

【研究成果の概要】

ショウジョウバエ培養細胞株OSCでは、piRNAは一次生合成経路により生成され、Piwiタンパク質に結合する。piRNAは主に転移因子に由来するが、一部のpiRNAはmRNAの3'UTRにコードされている。これまでに、多くのpiRNAを産生するTraffic jam(Tj)の3'UTRにおいて、100塩基長のpiRNA生合成に必須のシス配列が同定された。SHAPE法と呼ばれるRNA二次構造解析法により、このシス配列が特異的な構造を持つことが示唆された。構造変異体ではpiRNA生合成活性が失われたことから、シス配列の構造的特徴がpiRNA生成に必須であることが示唆された。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31

【配分額】23,530千円 (直接経費: 18,100千円、間接経費: 5,430千円)