5種類のヒト培養細胞から新たな1,074種類の難溶性RNAを同定 がんの発生や進行、ウイルスのRNAの分解などの疾患研究への基盤的なリソースとなる可能性
【ポイント】
- 細胞内で特定の反応を助ける「反応の場」となり得る「非膜構造体※1形成（相分離）」。近年では、タンパク質以外に、抽出しにくいRNA（難溶性RNA）がその役割を担っていると考えられているが、難溶性RNAの全体像や特徴は未解明であった。
- これまで同定されていた難溶性RNAは約50種類であったが、本研究では、5種類のヒト培養細胞の実験データを取得し、新たに1,074種類の難溶性RNAを同定した。さらに、比較解析の結果、難溶性RNAごとに結合しやすいタンパク質が異なることなどが明らかになった。これほど大規模に難溶性RNAを同定・分析した研究は世界初となる。
- タンパク質やRNAによる相分離は、疾患などのさまざまな生命現象に関与しており、今回の成果が、がんの発生や進行、ウイルスのRNAの分解、細胞のストレス反応などの研究において、基盤的なリソースとなることが期待される。
【概要説明】
早稲田大学理工学術院総合研究所 次席研究員の曽超（ちぇんちゃお）、同大理工学術院 教授の浜田道昭（はまだみちあき）、熊本大学大学院生命科学研究部分子生理学講座 講師の中條岳志（ちゅうじょうたけし）、と大阪大学大学院生命機能研究科 教授の廣瀬哲郎（ひろせてつろう）らの研究グループは、５種類のヒト培養細胞※2の独自の実験データを、新規に構築した情報解析パイプライン※3で解析しました。この結果、細胞内の非膜構造体形成に関与している可能性がある1,074種類の「抽出しにくいRNA（難溶性RNA）」を同定し、それらの特徴を明らかにしました。
本研究成果は、英国オックスフォード大学出版局によって発刊される『Nucleic Acids Research』（論文名：Landscape of semi-extractable RNAs across five human cell lines）にて、2023年7月19日0時頃（UTC）に掲載されました。
【研究の波及効果や社会的影響】
本研究は世界で初めて、多様な細胞株における難溶性RNAを同定しました。これらのRNAはそれぞれ異なる機能を有する、細胞内のさまざまな非膜構造体から派生する可能性があり、RNA中心の相分離を研究するための重要なリソースとなります。相分離は疾患などのさまざまな生命現象に関与していることが知られており、今回の研究により提供されるリソースは、がんの発生や進行、ウイルスのRNAの分解、細胞のストレス反応などの研究の基盤的なリソースとなることが期待されます。
【用語解説】
※1 非膜構造体
脂質二重膜に覆われず、細胞内で特定の分子群を集約している構造体。混み合った細胞内空間で特定の分子を集める細胞内区画を作ることは、多数の生体分子を効率的かつ精密に制御するための生命機能の根幹をなすメカニズムである。
※2 ヒト培養細胞
ヒト生体の一部を取り出し、それを特定の条件下で成長や分裂を続けさせることで、実験室内で維持される細胞のことを指します。人間の体外で細胞を生育することで、生命科学におけるさまざまな実験を可能にします。
※3 情報解析パイプライン
データを集め、整理し、解析し、最終的な結果を解釈するための一連のプロセスのことを指します。これらのステップは特定の目標に応じてカスタマイズされ、組み合わされることがあります。
【論文情報】
- 雑誌名：Nucleic Acids Research
- 論文名：Landscape of semi-extractable RNAs across five human cell lines
- 執筆者名（所属機関名）： 曽 超*、浜田 道昭**、中條 岳志***、廣瀬 哲郎****
*早稲田大学理工学術院総合研究所
**早稲田大学理工学術院、産業技術総合研究所
***熊本大学大学院生命科学研究部分子生理学講座
****大阪大学大学院生命機能研究科/理学研究科/先導的学際研究機構 - 掲載日時：2023年7月19日 09:05 (日本時間)
- 掲載URL：https://doi.org/10.1093/nar/gkad567
- DOI：10.1093/nar/gkad567
【詳細】 プレスリリース（PDF593KB）
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分子生理学講座
担当：講師 中條 岳志
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