さて、なんでこんなにDonnelley Centerでは高度な長期にわたる連携研究がかくも盛んなのだろうと考えてみたのですが、それは何で理研で連携研究がこんなにすすまないんだろう（とかいうとそんなこと無いだろう！！！とか怒られてしまうかもしれませんが、、、）、ということを考えた方が良いのかもしれません。トロント大学、というかカナダ全体の雰囲気なのかもしれませんが、様々な国籍の人が集まってラボを構えています。日本人でも結晶構造解析で有名な伊倉さん（心のふるさとカドヘリン！の結晶構造解析など）がおられますし、Blencoweさんもイギリス人、ついこないだ脊椎動物のポリコーム結合配列の報告をしたSabine Cordesさんのように隣国のアメリカ出身の人はもちろんのこと、世界各国の人々にPIとしての門戸が開かれています。これは単に開かれているだけなのでしょうか。それとも強力に大学側がリクルート活動をしているのでしょうか。そのあたりは知る由もありません。ただ、単に地理的に隔離されているから日本では多国籍の研究所が無い、という訳ではないような気もします。
Blencoweさんは、ロンドン大学のImperial Collegeの出身です。大学院ではとにかくスプライシングの研究をしたかったらしいのですが近隣にRNA研究をしているところがないということで、海を渡ったEMBLのAngus Lamondさん（現ダンディー大学）のところでPhDをとっています。Lamondさんは当時Chemistと共同研究をしていて、ちょうどラボの冷凍庫に当時は珍しかった修飾オリゴがあったとか。それを使ってUsnRNPsを個別に精製、depletionして行った一連の実験はとてもエレガントです。いやあ、あのときはラッキーだったよ。向こうに行って、冷凍庫を空けて、２ヶ月の実験でCell２本なんて、今じゃあり得ないからね。とか言っていましたが、海を渡った時点で成功は約束されていたような気もします。カエサルの、来た、見た、勝った、みたいなものです。
特に欧米の研究室では、学生・ポスドクが活発に動いて文化をうまいこと攪拌しているのが、大きな強みであることは間違いないでしょう。BlencoweさんのところでSR100の大変良い仕事をされた学生さんのJohn Calarco君は、同じくトロントのMount Sinal Hospitalで線虫の神経発生をやっているMei Zhengさんのところでも仕事をして、彼女の研究室にスプライシングの息吹を吹き込んでます。大学ー研究所・企業、国内ー海外、分野内ー分野外、そういった境界をまたげばまたぐほど、自分にとっても、周りにとっても、良い環境が拡がってゆくのだと思います。
Blencoweさんの話に戻ります。その後、大西洋を渡ってMITのPhil Sharpさんのところでポスドク。「核マトリクス」とスプライシングについてやりたい！と言ったら、Sharpさんから「おまえアホか！！」みたいな扱いを受けたとかなんとか。核マトリクスというのは何かと問題のある概念で、この言葉を口に出した時点で多くの人の逆鱗に触れ、論文は蹴られ、職を追われ、何もかも失い放浪するハメになる、、、、なんてことはないですが、ともあれ、核マトリクスに存在することになっているSRタンパク質の機能解析について一連の仕事を出されています。このときのデーターのほとんどは、in vitroのスプライシング。クロスリンクやら免疫沈降やら、これでもかというドロドロのRI実験の嵐。最近のスマートな論文からはあまり想像できませんが、、、
その後トロント大学にポジションを得て、最初のうちこそコテコテのRNA実験をされていたようですが、ほどなくして今につながる怒濤の共同研究が始まるわけです。こうしてみてみると、その時その時で環境を変え、ラボを変え、いろいろなテクノロジーを使いながらも、常に「RNAスプライシング」という１本の芯がずどんと真ん中に通っていることが良く分かります。「スプライシング、命」、なんですね。
こだわりといえば、彼の自宅の仕事部屋には、いつの時代の物なのか、活字を組んで印刷する骨董の印刷機がありまして、それで名刺を刷っているとか。良い研究をする人は良き趣味人でもあるのだなあと、つくづく思いました。
中川
September 27, 2010
September 26, 2010
Torontoの人々（２）
Blencoweさんの論文を見ていると、トロント大学の他のメンバーの多くが共著者に入っていますし、彼自身も他の人の論文によく名前が入っています。Timothy Hughesさん、Quaid Morrisさん、Brendan Freyさんなどが代表例ですが、泊さんがこのブログでちょっと前に触れていた、遺伝子間領域から読まれているノンコーディングRNAって思ったほど多くないんじゃない？という論文も、このグループからの報告ですね。あっはっは、あれか。あの論文は出すのにクソ苦労したんだぜ、まったく!とかMorrisさんが言っていましたが、今の時流に真っ向からケンカを売るような論文でしたから、それはそうだったと思います。また、同じビルにはショウジョウバエの全遺伝子！について転写産物の局在を調べた圧巻の論文を出したHenry Krauseさんもいます。
これだけいろんな人がRNAがらみの論文を出しているのだからトロント大学ではさぞかしRNA研究が盛んなような気がしていたのですが、Blencoweさんによれば、いやそれほどでもないよ、アメリカの大学にくらべればずっと数は少ないし、例えばスプライシングの研究をしているのはカナダでは僕の所とSherbrook大学のChabot Benoitの所ぐらい。トロント大学で最初っからRNAを中心に置いた研究をしているのは僕のとこぐらいだよ。だそうです。Timothyさんは2001年のアジレント社のNature Biotechnology論文の1st author、Morrisさんはもともと転写因子の結合サイト予測の人、Freyさんのバックグラウンドに至っては機械学習！だそうです。こういったコンピューターを多く使う人との共同研究が今の彼の仕事の成功の大きな要因になっている気がするのですが、やはり分野が大きく違うだけに、なかなか一筋縄ではいかなかったようです。最近Natureの表紙を飾ったスプライシングコードの論文など圧巻なのですが、実験とコンピューターの両方の分野をつなぐポスドクを探すのに２年、アレイデーターを集めるための条件を最適化するのに２年、さらに解析にも相当の時間がかかったとか。いずれにせよ、Donnelly Centerでは最高のバイオインフォマティシャンをヘッドハンティングし、ベンチで実験をするチームと強力なタッグを組みながら、いわゆる大規模シークエンサーのデーターを次々と解析できるパイプラインを作り上げていっています。
Interdisciplinaryな連携というのは口で言うは易し、行うは難し、です。結局の所、だれかハブ空港になれる人がいないと、本当の意味での連携など有り得ないのでしょう。
これだけいろんな人がRNAがらみの論文を出しているのだからトロント大学ではさぞかしRNA研究が盛んなような気がしていたのですが、Blencoweさんによれば、いやそれほどでもないよ、アメリカの大学にくらべればずっと数は少ないし、例えばスプライシングの研究をしているのはカナダでは僕の所とSherbrook大学のChabot Benoitの所ぐらい。トロント大学で最初っからRNAを中心に置いた研究をしているのは僕のとこぐらいだよ。だそうです。Timothyさんは2001年のアジレント社のNature Biotechnology論文の1st author、Morrisさんはもともと転写因子の結合サイト予測の人、Freyさんのバックグラウンドに至っては機械学習！だそうです。こういったコンピューターを多く使う人との共同研究が今の彼の仕事の成功の大きな要因になっている気がするのですが、やはり分野が大きく違うだけに、なかなか一筋縄ではいかなかったようです。最近Natureの表紙を飾ったスプライシングコードの論文など圧巻なのですが、実験とコンピューターの両方の分野をつなぐポスドクを探すのに２年、アレイデーターを集めるための条件を最適化するのに２年、さらに解析にも相当の時間がかかったとか。いずれにせよ、Donnelly Centerでは最高のバイオインフォマティシャンをヘッドハンティングし、ベンチで実験をするチームと強力なタッグを組みながら、いわゆる大規模シークエンサーのデーターを次々と解析できるパイプラインを作り上げていっています。
Interdisciplinaryな連携というのは口で言うは易し、行うは難し、です。結局の所、だれかハブ空港になれる人がいないと、本当の意味での連携など有り得ないのでしょう。
September 23, 2010
Torontoの人々（１）
今回はMagohという田舎町で開催されたRiboclubという、参加者の面子はちょうどRNAの若手の会のような、しかしスピーカーはほとんどYoung PIというミーティングに参加するためにカナダくんだりまでやってきています。会の様子などはうちの学生さんのほうから報告があると思いますので、その前に訪れたトロントのRNA事情についてちょっと書いてみます。
RNA事情、といっても、そもそも僕はこの業界に足を踏み入れて間もないですし、そんなに事情通でもないので、むしろ今回訪れたBen Blencoweさんとその仲間、という感じでしょうか。
彼がいるのは、こちらの建物。ウェブサイトから勝手に引っ張ってきてます。
いやまたファンシーなビルディングですね。これはドイツ人の親子の建築家、Baenisch & Baenischの作品だそうです。この写真からは良く分かりませんが、実は左の方にある煉瓦造りっぽい建物とガラス張りの建物が融合しています。トロントの町は新旧の建物が混在しているところがとても印象的だったのですが、その究極の姿と言いますか、ガラスの建物に入っていくと、隣の建物の壁が見えるーというとても不思議な体験をします。しかも、古い建物の庭がそっくりそのまま新しい建物に組み込まれていて、この建築家のコンセプトというか、主張というか、心意気がびんびん伝わってきます。この庭は竹藪で、なかなか壮観だったそうですが、日当たりが悪くなったせいかなんなのか、2005にオープンしてすぐに枯れてしまったそうです。現在は膝ぐらいの笹がちらほら生えているだけ、、、これからどんな植物相に遷移していくんでしょうか。カメラを持ってくるんでした。
ちなみにトロントの博物館ROMも、同様に、ガラス張りの新しい建物と、古い建物がくっついています。同じ建築家の作品かと思いきや、こちらはDaniel Liebskindさんの作品とか。知ってるだろ、グランドゼロのcompetitionに参加した、あのDanielだよ、とかBlencoweさんは言うのですが、普通、知らないですよね。彼、こだわりの人です。
このビルがDonnelly Centerで、古い方の建物はトロント大学のMedical Centerのビルになります。古い方のビルにはほとんど窓がなく、そこにいるとある教授がその建物に入った時に最初にしたことは、壁をぶち抜いて窓を作ることだったとか。全く窓がないなんてひどいこった、でもいつだったか大雪が降ったときにDonnelly centerのガラスの天井がぶっ壊れて落ちたんだよ。僕らのビルはほとんど窓がなくてよかったよ。はっはっはっ。と、この大変気さくなおじさんは、実は1987にショウジョウバエのBithoraxoid (bxd)領域の遺伝子間領域からノンコーディングRNAが転写していることを初めて報告した、Howard Lipshitzさんでした。彼は神経細胞の非対称分裂を制御するNumbの仕事をしていて、そちらのほうの仕事は僕も少し知っていたのですが、まさかノンコーディングRNAの草分け的仕事をした人だったとは。現在のノンコーディング研究の隆盛、特にクロマチン修飾とノンコーディングRNAに関しては、彼自身積極的に関わろうとしているわけではないそうですが、我が子の成長を見るような思いで、ちょっと距離を置きつつ、ずっと興味を持ちつづけているそうです。
とまあ、なんだか建物の話ばかりになってしまいましたが、サイエンスに関しては、次回。
RNA事情、といっても、そもそも僕はこの業界に足を踏み入れて間もないですし、そんなに事情通でもないので、むしろ今回訪れたBen Blencoweさんとその仲間、という感じでしょうか。
彼がいるのは、こちらの建物。ウェブサイトから勝手に引っ張ってきてます。
いやまたファンシーなビルディングですね。これはドイツ人の親子の建築家、Baenisch & Baenischの作品だそうです。この写真からは良く分かりませんが、実は左の方にある煉瓦造りっぽい建物とガラス張りの建物が融合しています。トロントの町は新旧の建物が混在しているところがとても印象的だったのですが、その究極の姿と言いますか、ガラスの建物に入っていくと、隣の建物の壁が見えるーというとても不思議な体験をします。しかも、古い建物の庭がそっくりそのまま新しい建物に組み込まれていて、この建築家のコンセプトというか、主張というか、心意気がびんびん伝わってきます。この庭は竹藪で、なかなか壮観だったそうですが、日当たりが悪くなったせいかなんなのか、2005にオープンしてすぐに枯れてしまったそうです。現在は膝ぐらいの笹がちらほら生えているだけ、、、これからどんな植物相に遷移していくんでしょうか。カメラを持ってくるんでした。
ちなみにトロントの博物館ROMも、同様に、ガラス張りの新しい建物と、古い建物がくっついています。同じ建築家の作品かと思いきや、こちらはDaniel Liebskindさんの作品とか。知ってるだろ、グランドゼロのcompetitionに参加した、あのDanielだよ、とかBlencoweさんは言うのですが、普通、知らないですよね。彼、こだわりの人です。
このビルがDonnelly Centerで、古い方の建物はトロント大学のMedical Centerのビルになります。古い方のビルにはほとんど窓がなく、そこにいるとある教授がその建物に入った時に最初にしたことは、壁をぶち抜いて窓を作ることだったとか。全く窓がないなんてひどいこった、でもいつだったか大雪が降ったときにDonnelly centerのガラスの天井がぶっ壊れて落ちたんだよ。僕らのビルはほとんど窓がなくてよかったよ。はっはっはっ。と、この大変気さくなおじさんは、実は1987にショウジョウバエのBithoraxoid (bxd)領域の遺伝子間領域からノンコーディングRNAが転写していることを初めて報告した、Howard Lipshitzさんでした。彼は神経細胞の非対称分裂を制御するNumbの仕事をしていて、そちらのほうの仕事は僕も少し知っていたのですが、まさかノンコーディングRNAの草分け的仕事をした人だったとは。現在のノンコーディング研究の隆盛、特にクロマチン修飾とノンコーディングRNAに関しては、彼自身積極的に関わろうとしているわけではないそうですが、我が子の成長を見るような思いで、ちょっと距離を置きつつ、ずっと興味を持ちつづけているそうです。
とまあ、なんだか建物の話ばかりになってしまいましたが、サイエンスに関しては、次回。
September 18, 2010
英語のプレゼンの磨き方
丁度出張でトロントに来ています。時間があればトロントのRNA研究事情など紹介したいと思うのですが、小耳に挟んだちょっと良いサイトの紹介です。
英語には皆さん色々苦労されていると思いますが、やはり一番手っ取り早いのは実践、ですね。良くガイジンの恋人を作ればすぐにペラペラになるとかいう話を聞きますが、たしかに日常会話やケンカは上手になるかもしれませんが、実のあるディスカッションの進め方やら論理的にこちらの考えを伝える方法とか、そういったことは全く身につかないでしょう。そもそも論理的な話し方ばかりしていたら、折角の恋も興ざめ、ではないですか。日常会話というのは恐ろしい物で、「あなたのそういう食べ方は私の感覚からするとちょっと違和感があるので、もう少し改善していただいた方が良いと思います」、なんていうのが、「いやんっ、もう」で解決してしまったりするわけです。そういう表現を学びたいならまた話は別ですが、仕事の英語を磨くなら仕事の英語を聞くのが一番。ScienceやNature、CellのPodcastなどはとても役に立つ教材であるのですが、プレゼンテーション、ということになると、今ひとつ参考にならないのが実情です。
で、ちょうどCellのPodcastネタでこちらのSabine Cordesさんと話をしていたときに教えてもらったのがhttp://neuroseries.info.nih.gov/。
RNA関連ではRob Darnellさんの秀逸なトークがhttp://videocast.nih.gov/Summary.asp?File=14215から見ることが出来ます。
壮々たる研究者の名演が見れる上に、ファイルをダウンロードして携帯することも出来ます。便利な時代になった物です。
中川
英語には皆さん色々苦労されていると思いますが、やはり一番手っ取り早いのは実践、ですね。良くガイジンの恋人を作ればすぐにペラペラになるとかいう話を聞きますが、たしかに日常会話やケンカは上手になるかもしれませんが、実のあるディスカッションの進め方やら論理的にこちらの考えを伝える方法とか、そういったことは全く身につかないでしょう。そもそも論理的な話し方ばかりしていたら、折角の恋も興ざめ、ではないですか。日常会話というのは恐ろしい物で、「あなたのそういう食べ方は私の感覚からするとちょっと違和感があるので、もう少し改善していただいた方が良いと思います」、なんていうのが、「いやんっ、もう」で解決してしまったりするわけです。そういう表現を学びたいならまた話は別ですが、仕事の英語を磨くなら仕事の英語を聞くのが一番。ScienceやNature、CellのPodcastなどはとても役に立つ教材であるのですが、プレゼンテーション、ということになると、今ひとつ参考にならないのが実情です。
で、ちょうどCellのPodcastネタでこちらのSabine Cordesさんと話をしていたときに教えてもらったのがhttp://neuroseries.info.nih.gov/。
RNA関連ではRob Darnellさんの秀逸なトークがhttp://videocast.nih.gov/Summary.asp?File=14215から見ることが出来ます。
壮々たる研究者の名演が見れる上に、ファイルをダウンロードして携帯することも出来ます。便利な時代になった物です。
中川
September 14, 2010
Journal Club
Mammalian microRNAs predominantly act to decrease target mRNA levels.
Guo H, Ingolia NT, Weissman JS, Bartel DP.
Nature. 2010 Aug 12;466(7308):835-40.
miRNAは自身と相補的な配列をもつ標的遺伝子の発現を負に制御することが知られている。miRNAによる標的遺伝子の抑制は、翻訳効率の低下またはmRNAの不安定化のどちらか、または両方によって起こるが、この二つの現象の相対的寄与度はほとんどわかっていない。そこでこの論文では、外来のmiRNAを細胞に導入した場合と内在のmiRNAをノックダウンした場合に応答しておこるタンパク質量の変化を、『リボソームプロファイリング』という手法を用いて網羅的に解析した。リボソームプロファイリングでは、翻訳中のリボソームに保護されたフラグメントと、total RNAからpolyA(+)のmRNAをとってきてランダムに断片化したmRNAのプロファイリングを比較することで、mRNA量の変化と翻訳効率を直接比較することができる。
その結果、HeLa細胞にmiR-155またはmiR-1を導入した場合（二つとも内在には発現していないmiRNA）、3’UTRにmiRNAのターゲットサイトを１つ以上もつ遺伝子では、mRNA量の減少が見られた。またマウスの好中球中に発現している内在のmiR-223をノックダウンした場合は、そのターゲットサイトを3’UTRに１つ以上もつ遺伝子においてmRNA量の増加が見られた。それに対し、各々の翻訳効率をリボソームプロファイリングにより調べると、若干の減少または増加はあるもののmRNA量の変化ほどではなかった。このことから、この論文では『翻訳抑制は起きていない訳ではないが、miRNAによるタンパク質減少のほとんどはmRNAの不安定化で説明ができる』という結論を出している。
ここで注意しなければならない点は、この実験ではある時点でのスナップショットを見ており、そこに至る過程については観察できないということである。最終的にはmRNAの分解に行き着く運命であっても、その過程でmRNA本体の分解を伴わない翻訳抑制が起きている可能性は大きい。また、通常脱アデニル化が起きたmRNAは翻訳されず分解へと進むが、ある状況においてはそのようなmRNAも再度ポリアデニル化され翻訳されるようになる、という報告もある。さらに、観察した時点でmRNAの分解を伴わない翻訳抑制が起きていたとしても、それが少数だった場合、この解析法ではノイズなどに埋もれてしまいそれが見えてこないことも考慮しなければならない。
議論の絶えないmiRNAによる翻訳抑制であるが、今後の進展を期待する。
Guo H, Ingolia NT, Weissman JS, Bartel DP.
Nature. 2010 Aug 12;466(7308):835-40.
miRNAは自身と相補的な配列をもつ標的遺伝子の発現を負に制御することが知られている。miRNAによる標的遺伝子の抑制は、翻訳効率の低下またはmRNAの不安定化のどちらか、または両方によって起こるが、この二つの現象の相対的寄与度はほとんどわかっていない。そこでこの論文では、外来のmiRNAを細胞に導入した場合と内在のmiRNAをノックダウンした場合に応答しておこるタンパク質量の変化を、『リボソームプロファイリング』という手法を用いて網羅的に解析した。リボソームプロファイリングでは、翻訳中のリボソームに保護されたフラグメントと、total RNAからpolyA(+)のmRNAをとってきてランダムに断片化したmRNAのプロファイリングを比較することで、mRNA量の変化と翻訳効率を直接比較することができる。
その結果、HeLa細胞にmiR-155またはmiR-1を導入した場合（二つとも内在には発現していないmiRNA）、3’UTRにmiRNAのターゲットサイトを１つ以上もつ遺伝子では、mRNA量の減少が見られた。またマウスの好中球中に発現している内在のmiR-223をノックダウンした場合は、そのターゲットサイトを3’UTRに１つ以上もつ遺伝子においてmRNA量の増加が見られた。それに対し、各々の翻訳効率をリボソームプロファイリングにより調べると、若干の減少または増加はあるもののmRNA量の変化ほどではなかった。このことから、この論文では『翻訳抑制は起きていない訳ではないが、miRNAによるタンパク質減少のほとんどはmRNAの不安定化で説明ができる』という結論を出している。
ここで注意しなければならない点は、この実験ではある時点でのスナップショットを見ており、そこに至る過程については観察できないということである。最終的にはmRNAの分解に行き着く運命であっても、その過程でmRNA本体の分解を伴わない翻訳抑制が起きている可能性は大きい。また、通常脱アデニル化が起きたmRNAは翻訳されず分解へと進むが、ある状況においてはそのようなmRNAも再度ポリアデニル化され翻訳されるようになる、という報告もある。さらに、観察した時点でmRNAの分解を伴わない翻訳抑制が起きていたとしても、それが少数だった場合、この解析法ではノイズなどに埋もれてしまいそれが見えてこないことも考慮しなければならない。
議論の絶えないmiRNAによる翻訳抑制であるが、今後の進展を期待する。
September 8, 2010
ライフサイエンス 新着論文レビュー
新しいウェブサイトの宣伝です。
「ライフサイエンス 新着論文レビュー」
http://first.lifesciencedb.jp/
以下はサイトの説明文からの引用です。
-----ここから-----
「新着論文レビュー」とは
この「ライフサイエンス 新着論文レビュー」は，文部科学省委託研究開発事業「統合データベースプロジェクト」における日本語コンテンツのひとつとして，Nature，Science，Cell などに代表されるトップジャーナルに掲載された日本人を著者とする生命科学分野の論文について，論文の著者自身の執筆による，専門分野の異なる生命科学研究者にむけた日本語によるレビューを，だれでも自由に閲覧・利用できるようWeb上にていち早く無料で公開するものです．最新の研究成果を，日本語で，その背景からわかりやすく紹介・解説すること，そして，それらコンテンツの自由な引用・転載・再利用を可能とすることで，生命科学分野のサイエンスコミュニティ全体に寄与することをめざしています．
-----ここまで-----
要は、CNS とその姉妹紙に載った論文を日本語で著者自身が解説する、というもので、今月の2日に公開されたばかりのウェブサイトです。編集担当は先頃休刊となった蛋白質核酸酵素の編集長をしていた飯田さんが務めています。興味がある方は、時間のあるときに覗いてみたらよいかもしれません。ちなみにわたしや泊研の岩崎さんも寄稿しています。
影山裕二
「ライフサイエンス 新着論文レビュー」
http://first.lifesciencedb.jp/
以下はサイトの説明文からの引用です。
-----ここから-----
「新着論文レビュー」とは
この「ライフサイエンス 新着論文レビュー」は，文部科学省委託研究開発事業「統合データベースプロジェクト」における日本語コンテンツのひとつとして，Nature，Science，Cell などに代表されるトップジャーナルに掲載された日本人を著者とする生命科学分野の論文について，論文の著者自身の執筆による，専門分野の異なる生命科学研究者にむけた日本語によるレビューを，だれでも自由に閲覧・利用できるようWeb上にていち早く無料で公開するものです．最新の研究成果を，日本語で，その背景からわかりやすく紹介・解説すること，そして，それらコンテンツの自由な引用・転載・再利用を可能とすることで，生命科学分野のサイエンスコミュニティ全体に寄与することをめざしています．
-----ここまで-----
要は、CNS とその姉妹紙に載った論文を日本語で著者自身が解説する、というもので、今月の2日に公開されたばかりのウェブサイトです。編集担当は先頃休刊となった蛋白質核酸酵素の編集長をしていた飯田さんが務めています。興味がある方は、時間のあるときに覗いてみたらよいかもしれません。ちなみにわたしや泊研の岩崎さんも寄稿しています。
影山裕二
Malat1 (3)
さて、Malat1が無くなった細胞ですが、一体どうなってしまうのでしょう。培養細胞においては、７２時間後には細胞分裂に異常が起きて、多核化した細胞がぼこぼこ出てきます。スプライシングのコアなマシナリーであるSF3aやU2、SF1などがことごとくめちゃめちゃな分布になるので当然と言えば当然なのですが、原因はともかくとして、細胞がものすごく調子悪くなっているのは間違いなさそうです。興味深いことに、Malat1のノックダウンで局在が大きく動くこれらの各種スプライシングのコア因子群は、通常、必ずしも核スペックルに局在するわけではありません。事故現場と離れたところで大騒ぎ、みたいなものです。Malat1が局在していた「事故現場」は核スペックルなわけですが、その構造自体はそれなりに保たれていることがpoly-A(+) RNAの局在やUAP56,SONの局在から分かっています。別の核内ノンコーディングRNAであるMENがパラスペックルの構造体そのものの維持に必要なのと、少し様相が異なります。
このへんの一見矛盾する現象を理解する鍵は、SRタンパク質のダイナミックな振る舞いにあると考えられます。核スペックルにSRタンパク質は貯蔵されていますが、実際に働くときはそこから離れて転写部位まで出張してゆくと考えられています。羽田空港のA社のコンピュータートラブルで、地方開催の会議が大混乱、みたいなものでしょうか。この場合も羽田空港の建物自体がぶっ壊れるわけではありません。また、J社やS社の飛行機は平気で飛んでいるわけですね。Malat1のノックダウンの場合も、核スペックルの中の特定のSRタンパク質のみが大きな影響を受け、その特定のSRタンパク質に大きく依存したスプライシング反応がおかしくなっている、と考えることが出来るでしょう。核スペックルと転写サイト間のSRタンパク質のサイクルを回すためにはこれらのタンパク質のリン酸化が重要な役割を果たしていることが知られていますが、Malat1のノックダウンによって、局在がおかしくなるSRタンパク質の脱リン酸化のフォームが異常に増加することも示されています。
これらMol Cellの論文の方の結果は全て細胞株を用いた実験ですが、EMBOの論文の方では、海馬の培養細胞を用いた表現型の解析を行っています。それによれば、Malat1のノックダウンでシナプスの数が減るそうです。シナプス形成には通常１週間から１０日かかりますから、そんな長いことMalat1が無ければ当然変なことが起きるだろう、と思うのが普通の感覚だと思いますが、普通の感覚というのは、多くの場合サイエンスの進歩にとって足を引っ張ることになりがちです。根性のエラーバーでMalat1が実際に生理的な現象に関わっていることを示した意義はとても大きいでしょう。ただ、細胞株の影響に比べると余りにも表現型がマイルドなのに驚かされるのは事実ですね。一点だけ個人的に気にくわないのはMalat1の海馬における発現の変化で、僕自身はembryonicな時期に特に強く、生後はだんだん弱くなっていく（それども強い発現には変わりははないのですが）という印象を持っているのですが、EMBOの論文では逆にP0からP28にかけて増加してゆくというデーターを出しています。
いずれにせよ、これらの論文の出現でこれからますますMalat1が注目を浴びることになるのは間違いないでしょう。今後の展開が非常に楽しみです。
このへんの一見矛盾する現象を理解する鍵は、SRタンパク質のダイナミックな振る舞いにあると考えられます。核スペックルにSRタンパク質は貯蔵されていますが、実際に働くときはそこから離れて転写部位まで出張してゆくと考えられています。羽田空港のA社のコンピュータートラブルで、地方開催の会議が大混乱、みたいなものでしょうか。この場合も羽田空港の建物自体がぶっ壊れるわけではありません。また、J社やS社の飛行機は平気で飛んでいるわけですね。Malat1のノックダウンの場合も、核スペックルの中の特定のSRタンパク質のみが大きな影響を受け、その特定のSRタンパク質に大きく依存したスプライシング反応がおかしくなっている、と考えることが出来るでしょう。核スペックルと転写サイト間のSRタンパク質のサイクルを回すためにはこれらのタンパク質のリン酸化が重要な役割を果たしていることが知られていますが、Malat1のノックダウンによって、局在がおかしくなるSRタンパク質の脱リン酸化のフォームが異常に増加することも示されています。
これらMol Cellの論文の方の結果は全て細胞株を用いた実験ですが、EMBOの論文の方では、海馬の培養細胞を用いた表現型の解析を行っています。それによれば、Malat1のノックダウンでシナプスの数が減るそうです。シナプス形成には通常１週間から１０日かかりますから、そんな長いことMalat1が無ければ当然変なことが起きるだろう、と思うのが普通の感覚だと思いますが、普通の感覚というのは、多くの場合サイエンスの進歩にとって足を引っ張ることになりがちです。根性のエラーバーでMalat1が実際に生理的な現象に関わっていることを示した意義はとても大きいでしょう。ただ、細胞株の影響に比べると余りにも表現型がマイルドなのに驚かされるのは事実ですね。一点だけ個人的に気にくわないのはMalat1の海馬における発現の変化で、僕自身はembryonicな時期に特に強く、生後はだんだん弱くなっていく（それども強い発現には変わりははないのですが）という印象を持っているのですが、EMBOの論文では逆にP0からP28にかけて増加してゆくというデーターを出しています。
いずれにせよ、これらの論文の出現でこれからますますMalat1が注目を浴びることになるのは間違いないでしょう。今後の展開が非常に楽しみです。
September 2, 2010
Malat1 (2)
まずはMalat1の局在についての解説です。主にプラシャンのMolCellの論文の内容です。
これは核内でのMalat1の局在で、ホルスタインのぶちみたいに見えるのがSRタンパク質などのスプライシングの貯蔵庫と言われている「核スペックル」と呼ばれる構造体です。綺麗だなあ、というのが僕自信初めてMalat1の局在を見たときの最初の印象で、綺麗なものに心惹かれるのは、男の、もとい、人の常でしょう。マウスでは約7 kbの大きさのこのノンコーディングRNA。核内に数千分子はあるといいますから、核酸の量としてはかなりのものになります。
1. 切っても切ってもMalat1
では、Malat1のどの部分がこの核スペックルへの局在に必要なのでしょうか。とりあえず４分割したフラグメントを放り込むと、２番目と４番目のフラグメントは核スペックルに行きます。１番目と３番目は核内にあるものの、別のドメイン。従って、２番目と４番目のフラグメントはMalat1を核スペックルにつなぎ止めるのに必要で、１番目と３番目はそれ以外の機能を持っていると考えられます。興味深いのはこの１番目と３番目のフラグメントは、内在のSRタンパク質の一つ、SRSF1の局在を変化させる（つまりドミネガみたいに効いている）ということです。イメージとしてはこんな感じ。
SRSF1 SRSF1
Malat1: 111111111--222222222--333333333--44444444
(speckle) (speckle)
それにしても、ちぎってもちぎっても核に局在するところは、Gomafuそっくりです。一般的に核内の長鎖ノンコーディングRNAは体全体に核内繋留シグナルを持っているんでしょうか。
２．Malat1を寄せるタンパク質
もう少し詳しくMalat1の核スペックルへの繋留をみてみましょう。彼らは決め打ちでPrp6とSONというタンパク質に注目しています。このあたりは研究者としての感とセンスの良さが問われるところですが、プラシャンはセンス抜群ですから、すぐ正解にたどり着くわけですね。実際はセンスというのは失敗にめげない不屈の意志だと思いますが。Prp6をsiRNAでたたいてやると、Malat1は不安定化して核全体に散らばります。SONをたたいた場合はちょっと様子が違って、安定性は変わりませんが、核スペックルから外れて核全体に散らばります。ですので、核スペックルにつなぎ止めているのはおそらくSON、Prp6も何らかの形で関わっている、ということになります。イメージとしてはこんな感じ。
SRSF1 SRSF1
Malat1: 111111111--222222222--333333333--44444444
SON SON
(speckle) (speckle)
３．Malat1に寄せられるタンパク質
では、Malat1は、スペックルにいて何をしているんでしょうか。ここで核内ノンコーディングRNAのノックダウンの登場です。通常核内にはRNAiを司るAgoの複合体は存在しないとされているので、世間一般でよく使われるsiRNAは切れ味が悪い。ところがDNAオリゴを入れてやると、核内に豊富に存在しているRNAseHの活性で、ターゲットのRNAを分解することが出来ます。これは産総研の廣瀬さんのこの論文に詳しいです。この手法でMalat1をたたいてやると、綺麗にSRP1の局在が変わります。のみならず、SF1やらU2AF65やらSF3a60やらといったスプライシング反応に関わるSRタンパク質以外の局在もめちゃめちゃに変化します。凄いぞMalat1。
表現型や、分子メカニズムに関しては、また次回。
これは核内でのMalat1の局在で、ホルスタインのぶちみたいに見えるのがSRタンパク質などのスプライシングの貯蔵庫と言われている「核スペックル」と呼ばれる構造体です。綺麗だなあ、というのが僕自信初めてMalat1の局在を見たときの最初の印象で、綺麗なものに心惹かれるのは、男の、もとい、人の常でしょう。マウスでは約7 kbの大きさのこのノンコーディングRNA。核内に数千分子はあるといいますから、核酸の量としてはかなりのものになります。
1. 切っても切ってもMalat1
では、Malat1のどの部分がこの核スペックルへの局在に必要なのでしょうか。とりあえず４分割したフラグメントを放り込むと、２番目と４番目のフラグメントは核スペックルに行きます。１番目と３番目は核内にあるものの、別のドメイン。従って、２番目と４番目のフラグメントはMalat1を核スペックルにつなぎ止めるのに必要で、１番目と３番目はそれ以外の機能を持っていると考えられます。興味深いのはこの１番目と３番目のフラグメントは、内在のSRタンパク質の一つ、SRSF1の局在を変化させる（つまりドミネガみたいに効いている）ということです。イメージとしてはこんな感じ。
SRSF1 SRSF1
Malat1: 111111111--222222222--333333333--44444444
(speckle) (speckle)
それにしても、ちぎってもちぎっても核に局在するところは、Gomafuそっくりです。一般的に核内の長鎖ノンコーディングRNAは体全体に核内繋留シグナルを持っているんでしょうか。
２．Malat1を寄せるタンパク質
もう少し詳しくMalat1の核スペックルへの繋留をみてみましょう。彼らは決め打ちでPrp6とSONというタンパク質に注目しています。このあたりは研究者としての感とセンスの良さが問われるところですが、プラシャンはセンス抜群ですから、すぐ正解にたどり着くわけですね。実際はセンスというのは失敗にめげない不屈の意志だと思いますが。Prp6をsiRNAでたたいてやると、Malat1は不安定化して核全体に散らばります。SONをたたいた場合はちょっと様子が違って、安定性は変わりませんが、核スペックルから外れて核全体に散らばります。ですので、核スペックルにつなぎ止めているのはおそらくSON、Prp6も何らかの形で関わっている、ということになります。イメージとしてはこんな感じ。
SRSF1 SRSF1
Malat1: 111111111--222222222--333333333--44444444
SON SON
(speckle) (speckle)
３．Malat1に寄せられるタンパク質
では、Malat1は、スペックルにいて何をしているんでしょうか。ここで核内ノンコーディングRNAのノックダウンの登場です。通常核内にはRNAiを司るAgoの複合体は存在しないとされているので、世間一般でよく使われるsiRNAは切れ味が悪い。ところがDNAオリゴを入れてやると、核内に豊富に存在しているRNAseHの活性で、ターゲットのRNAを分解することが出来ます。これは産総研の廣瀬さんのこの論文に詳しいです。この手法でMalat1をたたいてやると、綺麗にSRP1の局在が変わります。のみならず、SF1やらU2AF65やらSF3a60やらといったスプライシング反応に関わるSRタンパク質以外の局在もめちゃめちゃに変化します。凄いぞMalat1。
表現型や、分子メカニズムに関しては、また次回。
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