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櫻井研究室Sakurai Lab.

櫻井 雅之 講師Masayuki Sakurai
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櫻井研究室Sakurai Lab.
研究分野Research Area
ゲノム&RNA 編集病態学Genome & RNA Editing Pathology
研究テーマResearch theme
DNA及びRNA塩基の化学構造修飾編集機構が担う生命現象
RNAが調節するゲノム安定性維持及び遺伝子発現制御機構
これら制御機構の破綻により引き起こされる疾患の発症分子機構 -DNA損傷/修復異常/変異 -DNA:RNA間の異常構造体形成による細胞ストレス -細胞のがん化/炎症惹起/細胞死/細胞老化
分子レベルからの解析に基づいたこれら疾患原因の検出と診断/治療技術の開発

「生命のセントラルドグマ」とはDNAから適宜必要な遺伝子をRNAへと転写し、機能発現体であるタンパク質を産生する遺伝子発現の流れです。各段階において多彩な発現調節機構が働くことにより、適切な遺伝子発現が保たれています。その中で、遺伝子情報そのものであるDNAとRNAの[A,G,C,T(U)]の基本となる4種の塩基構造を修飾編集する機構が細胞には備わっています。私たちは、この分子レベルにおける塩基化学構造の変化が最終的に寄与する生命現象の解明を行っています。

ゲノムには記載されていないセントラルドグマのFine-Tuning:塩基修飾編集機構

塩基修飾はこれまで特にRNAで多く発見されており、私たちは特にアデノシン(A)の脱アミノ化反応によるイノシン(I)と呼ばれる修飾に注目しています。イノシンはグアノシン(G)と構造が似ているため、結果遺伝子情報がAからGへと編集されるため、この修飾はRNA編集と呼ばれています。この変化はRNAの高次構造や細胞内局在、スプライシングによる成熟mRNAのパターン制御、タンパク質のアミノ酸変化による性質の変化、mRNAからのタンパク質産生効率、ひいてはmRNAそのものの安定性をも制御します。また、近年ではDNA自体の塩基修飾や構造の安定性、DNAからの遺伝子発現を制御するRNAが存在し、この機構にもRNA編集が関わる結果が得られています。一方、このようなセントラルドグマの制御機構はゲノムには記載されていませんが、その破綻はDNAの損傷や変異、細胞ストレスを引き起こし、最終的には細胞のがん化、炎症惹起、そして細胞死などを引き起こします。私たちの研究目的はこのような機構を分子レベルで解明して理解することにより、より正確な疾患原因の解明と診断・治療法へと貢献することです。

Masayuki Sakurai Junior Associate Professor

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Sakurai Lab.
Research Area
Genome&RNA Editing Pathology
Research theme
Elucidation of biological functions of DNA and RNA editing and modifications.
Analysis of RNA mediated genomic stability and gene expression mechanism.
Analysis of molecular pathology caused by corruption of above mechanisms.
Development of innovative detection and diagnosis methods aiming cure of the diseases.

Our interest

The flow of genetic information, known as the central dogma, states that genes encoded in the DNA is transcribed to RNA and translated to protein. Our research interest is the molecular mechanisms and biological functions of DNA and RNA editing and modifications. In general, genetic information is coded with four bases; A, G, C, and T(U). However, cell has numerous editing and modification mechanism of those four bases, which maintain appropriate gene expression and life maintenance. Our current main concern is an Adenosine(A) to Inosine (I) RNA editing, which is catalyzed by ADARs (Adenosine Deaminase Acting on dsRNA). It can regulate RNA structures, cellular localizations, splicing patterns, protein translation efficiencies, and stability of mRNAs. Corruption of the mechanism causes DNA damage, mutation, and cell stress, which result in carcinogenesis, inflammation, and cell death. Our final goal is to elucidate those diseases based on molecular level mechanism elucidation, and develop an innovative detection, diagnosis, and cure for them.