ポイント
- これまでは、ＲＮＡのアセチル化反応を効率よくかつ簡便に解析できる方法がなかったためその実態や生物学的な影響が不明だった。
- ＲＮＡのアセチル化反応を１塩基レベルで識別し、高感度で網羅的かつ定量的に解析できるようになった。
- ＲＮＡのアセチル化反応が関与する生命現象やその異常に起因する疾患の解析の進展が期待される。
ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業において、東京都立大学の田岡 万悟 准教授、延 優子 特任研究員、礒辺 俊明 客員教授らのグループは、細胞内のＲＮＡを構成する４つの要素の１つであるシチジンのアセチル化反応で生じるアセチル化シチジン（Ａｃ４Ｃ）を１塩基レベルで識別し、高感度で網羅的かつ定量的に解析できる新たな方法を開発しました。
ＲＮＡのアセチル化は、バクテリアやヒトなどの細胞ではＲＮＡの構造を安定化したり、リボソームを合成したりするための調節に関わっていると推定されていますが、詳しい役割は分かっていません。本研究グループは、開発した方法を用いて８５度の過酷な条件下で生育する超好熱古細菌（Ｔ．ｋｏｄａｋａｒｅｎｓｉｓ）のＲＮＡを調べたところ、リボソームＲＮＡにＡｃ４Ｃが数多く含まれることを発見しました。さらに質量分析法とクライオ電子顕微鏡法を組み合わせてこの古細菌が持っているリボソームの全体像とＡｃ４Ｃ分布を調べたところ、超好熱古細菌のリボソームは、生育環境が高温になるほどリボソームＲＮＡに多くのＡｃ４Ｃを付加することが分かりました。これはＡｃ４Ｃがリボソームを熱から守る鍵となっていることを示しています。
本成果は、生物の環境要因の変化に伴い、ＤＮＡからＲＮＡが転写された後に、どのように化学的に修飾されるかの動態を解析するのに極めて有効です。今後、さまざまな種類のＲＮＡに関する構造と機能についての基礎研究や異常なＲＮＡの修飾反応に起因する筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）など多くのヒト難治性疾患の発症メカニズム解析から早期診断、さらに治療のための創薬研究に貢献することが期待されます。
本研究成果は、２０２０年６月１７日（英国夏時間）に英国科学誌「Ｎａｔｕｒｅ」のオンライン版に掲載されます。
本成果は、以下の事業・研究領域・研究課題によって得られました。
戦略的創造研究推進事業 チーム型研究（ＣＲＥＳＴ）
| 研究領域 | 「ライフサイエンスの革新を目指した構造生命科学と先端的基盤技術」 （研究総括：田中 啓二 東京都医学総合研究所 理事長） |
|---|---|
| 研究課題名 | 「ＲＮＡ代謝異常症のリボヌクレオプロテオミクス解析と構造生命科学への展開」 |
| 研究代表者 | 礒辺 俊明（首都大学東京 大学院理工学研究科 特任教授（研究当時）） |
| 研究期間 | 平成２５年４月～平成３１年３月 |
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（４１３ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “Dynamic RNA acetylation revealed by quantitative cross-evolutionary mapping”
（生物種を超えた定量的マップ法により明らかになったＲＮＡアセチル化修飾のダイナミズム） - ＤＯＩ：10.1038/s41586-020-2418-2
＜お問い合わせ先＞
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＜研究に関すること＞
田岡 万悟（タオカ マサト）
東京都立大学 大学院理学研究科 化学専攻 准教授
〒192-0397 東京都八王子市南大沢１－１
Tel：042-677-1111
E-mail：mango
tmu.ac.jp -
＜ＪＳＴ事業に関すること＞
保田 睦子（ヤスダ ムツコ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 ライフイノベーショングループ
〒102-0076 東京都千代田区五番町７ Ｋ’s五番町
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＜報道担当＞
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