TRC 2010

みなさまお待ちかね（？）東京RNA clubのご案内です。勝手にリンク作って貼っておきます。
http://www.riken.jp/lab-www/nakagawa/TRC2010.pdf

慶応大学の塩見研と産総研の廣瀬さん主催のミーティングです。前回の分子生物学会の時は諸般の事情でスピーカーを交えたミキサーの時間があまりなかったみたいですが、今回は、きっと、十分にあるはずですよね。学生さんや若いポスドクの方々にとってきっと良い会になるはずです。もちろんシニアな方も。。。

大地の恵み

この新学術が誕生した（つまりプレゼンの審査があった）のは、昨年の６月末、忘れもしない第６７期将棋名人戦最終局第７局の直後だったか直前だったかのはずです。領域の立ち上げにゲロ吐かんばかりに精進していたKさんやTさんの苦労を知ってや知らずか、郷田か羽生か、と手に汗握る矢倉戦のネット中継に貼り付き、いやいや、出張先のシンポジウムの白熱したトークに時を忘れ、まだまだ高い北の大地の初夏の夕日を見ながらの贅沢な夕食も、あまりにも濃厚なディスカッションのせいでほとんど喉元を通らなかったのを良く覚えています。北の大地と言えば、北大、北大でノンコーディングRNAといえば高木信夫先生ですね。個人的には存じ上げていないのですが、 mRNA型ノンコーディングRNA（もしくはlong noncoding RNA、もしくは高分子ノンコーディングRNA）のスーパースターXistが制御するX染色体の不思議な挙動を、それこそ僕が生まれる前からずっと追い続けておられる高木先生の研究の履歴、一度お伺いしたいものです。で、そのXistですが、これはノンコーディングRNAに興味を持っている人でなくても、一度その話を聞けば何とも奇妙なその振る舞いに心動かされずにはおれんという人が多いのではないでしょうか。なんと言っても、転写産物のRNAが染色体に貼り付いてそれを覆い尽くすなどというおよそmRNAにあるまじき振る舞いを示します。それに引き続いて染色体を丸ごと不活性化するという機能もさることながら、X染色体が何本あろうともかならず一本だけ不活性化しない染色体を残しておくという機構などは、まさに神のなせる技であり、この不可思議に真っ向から挑戦している人たちは数多くいます。本blogシリーズ（そう、シリーズのはずなんです。バトンは次に。駒はマス目の真ん中に。）に既に登場した佐渡さんなどは、まさに本邦が誇る研究者なのですが、来たるCDBミーティングには、新進気鋭のXist研究者、Joost Gribnauさんが来られます。どうやって二本あるうちの一本だけが不活性化する道を選ぶのか。その不活性化プロセスで中心的な役割を果たすXistの発現がどのように制御されているのか。きらきら光るデーターをばんばん出されていますね。
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19945382
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18267073
どんな発想で仕事をしておられるのか。世代的にも近いので、お話しするのが今から非常に楽しみです。

さて、話は思い切りそれて冒頭に戻るのですが、ほぼ一年を経て、今、ちょうど第６８期将棋名人戦が行われています。今日は第二局、我が心のふるさと、悠久の青春の地、遠野での対局です。理論上指し手は全て予想できるのに、なぜここまで人は魅了されるのか。そういう意味で、とても将棋は興味深いです（ほとんど駒の動かし方しか知りませんが）。すべての俳句も、小説も、理論上は全て予測できるのに事実上同じものは無く、そのそれぞれにそれぞれの読み方響き方があるのと同じなのでしょうか。ATCGで情報が決まっている生き物の可能性などたかがしれていると思うのに、その稚拙な予測をあざ笑うかのように思いもよらぬ顔がいつも飛び出してくる。深いですねー。

中川

車マイケルさん（２）とTokyo RNA Clubの宣伝

Carmichaelさんといえば、やはり2001年のこの論文が有名でしょうか。ウイルスに対する防御機構として、ウイルス由来の二本鎖RNAが「細胞質」でインターフェロン応答をおこすことは教科書にも載っている周知の事実です。では「核内」においてウイルスが作る二本鎖RNAはどういう生理反応を引き起こすのでしょう？という疑問に、極めて明確に応えてくれた論文ですね。
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11525732

答えは、、、見てのお楽しみ、なんてもったいぶらずに明かしてしまいますと、二本鎖RNAは核内でADAR、つまりアデノシンを脱アミノ化してイノシンに変換する酵素で認識されるために、いわゆるイノシン化修飾を受けます。一方、核内にはp54nrbなるイノシン結合タンパク質が存在します。従って、イノシン化されたウイルスのRNAはp54nrbのはたらきでしっかりと核内に繋留され、細胞質に移行できない。ウイルスの増殖が抑制される、という非常に明確な話です。この論文のキモは、イノシン化された二本鎖RNAに特異的に結合するp54nrbをいわゆるpull downで精製してきた、というところです。コントロールは修飾を受けていない二本鎖RNA。アイデアがシンプル明快。目の付け所が絶品チーズバーガーです。

さて、このイノシン化修飾を受けた二本鎖RNAの核内繋留メカニズムが、ウイルスが作る二本鎖RNAにしかはたらかないのか、というところが気になるわけですが、それに関してはPrasanthらによる次の論文が一世を風靡したのが記憶に新しいです。
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16239143

高等脊椎動物においてはレトロトランスポゾンが大量に挿入されています。遺伝子によっては複数個挿入されていて、そのうちの一部では逆位に二つ挿入されている物があります。するとどうなるか。分子内で二本鎖を形成してしまいます。そうすると、そこがあたかもウイルスが生活環の過程で作る二本鎖RNAがごとく認識され、イノシン化され、あとは一緒です。つまり細胞質に運ばれずに核内に繋留され、普段は発現抑制を受けています。ところが細胞にストレスがかかると、メカニズムはまだ良く分かっていないのですが、このUTRに挿入されたレトロトランスポゾンの部分の手前でmRNAが切断されてしまうらしいです。そうすると、イノシン部分が切られてしまうわけですから、結果として核内繋留が外れる。晴れて細胞質に輸送され、翻訳されるようになる。しかもこのような制御を受けているmRNAは、ストレス時に必要なタンパク質をコードしている。なんだか出来すぎた話のような気がしますが、およそ生物学が明らかにしたことは、出来すぎた話ばかりです。神は偉大なり。

さて、Prasanth論文の続編とも言えるのが、再びCarmichaelさんのとこからでてきた次の論文で、これまた愁眉です。
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19716791

ここでやっと、本新学術の研究領域とつながってくるのですね。イノシン化されたRNAはパラスペックルと呼ばれる核内構造体に繋留されているのですが、このパラスペックルの構造を維持しているのがノンコーディングRNA、MENbetaです。このノンコーディングRNAが無いと、パラスペックルは出来なくなってしまいます。産総研の廣瀬グループをはじめとして同時に3グループから報告されています。
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19188602
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19106332
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19217333

Carmichaelさんらが発見したのは、ES細胞ではMENが発現しておらず、従ってパラスペックルも無い。そうなる逆位レトロトランスポゾン挿入を受けた遺伝子の核内繋留もおこらず、そのことがES細胞の多分化能を制御している、というお話しです。

イノシン化二本鎖RNA結合タンパク質の同定＞新規mRNA核内繋留機構の解明＞核内繋留がおこる核内構造体の発見＞核内構造体のより高次な生理機能の解明

という、研究の流れが明確に読み取れます。

ところでこのCarmichaelさん、実は非常に古くからRNA結合タンパク質のpulldownによる同定の試みを行っていまして、年代から推し量るにその草分け的存在とも言えるのではないでしょうか。どうやってRNAをビーズに固相化するか。そういうところから自分で工夫しておられます。当時の実験風景、ぜひ直接会ったときに聞いてみたいものです。実は同姓同名の別人の人の実験だったりするかもしれませんが、、、Carmichaelさんがそもそも二本鎖RNAの研究を始めたきっかけというのは、Polyomaウイルスの初期遺伝子から後期遺伝子への発現スイッチの制御機構の研究であったみたいです。ウイルスとホスト細胞の戦いのような場では生物が持つポテンシャルが最大限に発揮されていて、そこで見られるメカニズムは何らかの形でもっと高次の生命現象にも反映されているのが面白いですね。また、僕自身が特に感動を覚えるのが、Carmichaelさんの研究をずっと貫いている、RNA研究の生化学という一本の糸です。こういう一貫性というのは、見ていて、すがすがしく、羨ましく、目指さなくてはいけないことだと、つくづく感じます。自分自身だいぶん浮気性なので、この辺とても恥ずかしいです。

いずれにせよ、今回の話の全て、僕自身が論文上でしか知らないことなので、直接その研究を生きてきたご本人の生の話を聞けるというのが、大変楽しみです。Carmichaelさんは５月の７日に慶応大学の塩見研で行われるTokyo RNA Clubにも来てくれるそうなので、興味を持たれた方は是非いらして下さい。こちらは自由参加です。

中川

車マイケルさん

先の泊研の論文紹介、望月さんの仕事ですね。始めてテトラヒメナのゲノムの再編成の話を聞いたときは、また、それがRNAiがらみで説明できると言うことを知ったときには、目から鱗が落ちる思いでした。仙台かどこかの発生生物学会だったでしょうか。学会初日か二日目ながら、早くラボに戻って実験したくてたまらなくなったのを良く覚えています。

さて、来たる五月、ゴールデンウィーク明けに、神戸理研の発生再生科学総合研究センターでRNA関連のミーティングがあります。僕が学生の頃なぞは年に一回か二回海外の研究者を見かける機会があれば良いほうで、基本的に国内にいては海外の研究の第一線に触れることはできなかったのですが、いつの頃からか、日本でも驚くほどに国際色に富んだミーティングが、それこそ年に数回以上、頻繁に開かれるようになりました。良い時代です。この手のミーティングの一つの楽しみは、普段論文でしか接することができなかった海外の研究者のナマの姿を直に見られ、しかも参加人数も少ないので突撃していけば話が出来るチャンスがあるということでしょう。もちろん実際にアメリカやらヨーロッパやらで行われるミーティングに参加すればそういうチャンスもあるのでしょうが、なにせそういうところでは我々は完全アウェー。現役ばりばりの海外研究者サロンでの楽しげな会話の輪に入っていこうと無理して曖昧な笑みを浮かべて背後霊のようにつきまとっていても、薄気味悪いと塩をまかれるのが関の山だったりします。その点こちらでは強いですね。英語の表示が全く無い近鉄電車の京都駅で切符も買えずにおろおろしている海外の大御所を窓口まで連れて行き、「高の原、二枚」と言ったりできますし、５５１の豚まんを買ってやって感謝してもらうことも可能です。

話がそれてしまいました。これからこのCDBミーティングに来られる研究者の方々を出来る限り紹介できればと思っているのですが、まずはGordon Carmichaelさんです。長くなりそうなので、続きは次回に、、、、

中川

Journal Club

これから随時、泊研で行っているJournal Club(雑誌会)で取り上げられた論文の要点を簡単にまとめたものを、紹介していきたいと思います。まずは今年度第一弾です。

Noto T, Kurth HM, Kataoka K, Aronica L, DeSouza LV, Siu KW, Pearlman RE, Gorovsky MA, Mochizuki K. The Tetrahymena argonaute-binding protein Giw1p directs a mature argonaute-siRNA complex to the nucleus. Cell. 2010 Mar 5;140(5):692-703.

背景：

単細胞生物であるテトラヒメナには小核（生殖核）と大核があり、小核は普段は転写が行われていないが、大核は、生育に必須なすべての遺伝子発現を担っている。大核は小核に由来するものの、大核は小核の一部のIEM配列（internal eliminated sequence）を欠失している。IEM配列には、リピート配列やトランスポゾンなどの（生存に必須でない）配列が含まれている。大核からIEMの除去にはscan RNAとよばれるちいさなRNAが関与している。

大核のIEM配列の除去機構については、これまでに以下のようなことが明らかにされている。

栄養条件下では、小核での転写はほとんど観察されないが、飢餓状態になりテトラヒメナが接合する状態になると、小核でbidirectional(双方向の)転写が起きる。それを基質として、Dcl1が約28ntのscan RNAを生成する。細胞質に移動したScan RNAはTwi1（PIW cladeのArgonaute）に取り込まれ、Twi1-scan RNA複合体は古い（接合前から存在していた）大核に移動する。その際、自身と相補的な配列からなる転写産物（ncRNA）があるかどうかのスキャンが行われると考えられている。古い大核においては、IEMが欠損していて転写産物(ncRNA)も存在しないため、IEM配列由来のscan RNAは相補的なペアを形成することが出来ない。そのため、IEM配列と相補的な配列をもつTwi1-scanRNA複合体は、古い大核を飛び出し、次にzygoteから作られた出来たばかりの新しい大核へ移動し、IEM由来の配列からなる転写産物（ncRNA）と結合する。その結果、ヒストン修飾酵素群など（H3K9酵素等）がリクルートされることにより、その領域がヘテロクロマチン化され、最終的にはそれを目印としてIEM部分のDNA配列が切断される（おそらくトランスポザーゼによって（最近同定されています））。古い大核は、そのまま壊され（アポトーシス的に？)、接合した小核由来のあたらしい大核に置き換わる。

Dcl1は小核に、Twi1は細胞質と大核に存在に存在することが知られていたが、Twi1の核局在のメカニズムは不明であった。

結果：

Noto et al., らは、Twi1はスライサー活性をもち、その活性が核への局在に必須であることを示した。また、Twi1と相互作用する因子として、Giw1を同定した。Giw1とTwi1の結合は直接的であり(RNAが媒介していない)、二本鎖scan RNAではなく、一本鎖scanRNAを保持した状態のTwi1とより強く結合する。Giw1の変異体ではTwi1は核に局在することが出来ない。よって、Giw1は、二本鎖scanRNAがunwindして一本鎖scanRNAを保持した状態のTwi1を特異的に認識して、大核へと輸送していることが明らかとなった。

理研ってどんなとこ？（３）

さて、理研には学生さんも若干名いると書きましたが、実際のところ、大学の研究室と、理研の研究室と、所属したことが分からないのですが企業の研究室とはどこがどう違うのでしょうか。

話は少しずれてしまうかもしれませんが、僕自身が学生の頃、筑紫哲也さんの多事争論だったかなんだかその手のコラムで、日本の一流、二流とは何かみたいな話があったそうです。研究に関することだったとと思うのですが、一流とは、企業の研究室。二流とは、大学の研究室。当時工学部の修士課程に所属していたクラブの後輩は夢一杯で進学したはずの大学院によほど幻滅していたのか、我が意を得たりとばかりにこのネタを教えてくれて、僕の下宿に来るや口角泡飛ばしさんざ息巻いてついでに一升ほどあけていってようやっと夜明け前に松ヶ崎へと（ローカルネタですいません）引き上げていったのですが、なんで筑紫さんがそんなことを言ったのだろう、分子細胞生物学の研究の現状を知らんのかしらん、いやそんなことはなかろうに、と釈然としないまま寝付いたのを今でも良く覚えています。客観的に物を見るというのはなかなか難しいもので、今でも僕は日本で一番の花火大会は旧盆の諏訪湖の花火だと思っていますが、おばあちゃんがそう言っていたのにテレビでは隅田川の花火大会が最大の賑わいとかいうニュースを小学校４年生の時に聞いたときには、子供ながらに深く傷ついたおもいがあります。物の価値というのはあくまでも共同幻想の大きさで決められるところがあって、バブル絶頂期の時にゴッホのひまわりが５３億円で落札されましたが、その数年後だったかもっとあとだったか、新宿だか池袋かであった神経学会のついでに立ち寄った東郷青児でのその絵は、なんだか寂しそうでした。もうちょっと普通にその辺に置いていてくれればよいのですけれどもね。

すこしどころかだいぶ話がずれてしまいました。で、大学の研究室、理研の研究室、企業の研究室の話です。さあどれが一流でどれが三流でしょうなんていう野暮な話はしません。ただ、ひとつだけハッキリしているのは学生さんのいる割合ですね。大学の研究室はほぼ１００パーセント、企業の研究室はほぼ０パーセント、理研の研究室は上が５０パーセント、下がほぼ０パーセントでしょうか。ちなみに僕が和光に来てからの割合は、最初が６割ぐらい、その後単純逓減の道をたどり、最終的にほぼ１割まで減ってしまいました。この４月からその割合は増えますが、ポスドクが去っていくからであって、絶対人数でいうと絶滅危惧種です。トキ並です。

とまれ、こういうことからも理研の中途半端ぶりがうかがえます。大学ではないのです。ですので学生はデフォルトでは来ません。でも、企業ではないのです。ですので、学生さんの参加があることを前提としないまでも期待している研究室が大半です。そうでないところもあるかもしれませんが、基礎生物学系のラボではほとんどそうでしょう。でも、これは完全に片思いなんですね。山手線の内側にいる学生さんのイメージからすれば和光は完全に島流しでしょう。百万遍から見た桂や宇治の比ではないです（ローカルネタですいません）。よっぽど美味しいエサでつらなければ、、、なんてことを言っていてはいけません。人はパンだけで生きる物ではない。薄給で働く大学院生を見よ。ポスドクを見よ。魅力あるテーマを提供できているかどうか、それが大切だ、なんて格好の良いことを言えれば良いのですが、そもそもそれ以前に出会いの場があまり無いような気がします。

さて、今度の５月に当領域も協賛でしたか共催でしたかで神戸の理研でRNA関連のミーティングがあります。
http://www.cdb.riken.jp/cdb-rna/
この手の国際ミーティングやらカンファレンスやら近頃は供給過多気味でポスターの掲示をお願いしても砂浜のなかの一粒状態になってしまうのですが、なかなかに凄い方々が来ます。どれだけ凄い人が来るかはおいおい紹介いたしますが、なにはともあれ、理研ってどんなとこ？というぐらいの気持ちで皆様ぜひお越し下さい。参加申し込みの〆切はいつでしたっけ。もしかしたらもう終わっているかもしれませんが、べつに知らんぷりして勝手知ったるふりをして入ってきて下さっても、多分大丈夫です。たぶん。

ちと長くなってしまいましたが、理研は基本的に寂しがりやで、学生さんやfreshポスドクさんとの接点を必死に求めているのです。べつに大学院の学生さんを拉致しようとか、囲い込もうとか、そんなのではないのです。ただ、企業になりきろうとしてもなりきれない理研と、大学と、もっともっと交流があっても良いのでは無いかと、僕自身は思っています。研究なんて大学でやろうが理研でやろうが企業でやろうが同じじゃあないですか。お互いに差別化しなければいけないとかいう意見もあるようですが、そもそもサイエンスに境界はないでしょう。

中川

マグロ

こんばんは、再び河岡です。

若気の至りで、だいぶ雰囲気を乱した？ので、償うべく、努力していきたいと思います。

ちょっと前になりますが、TVでマグロ養殖成功までのドキュメンタリーをやっていました。
マグロの養殖、まったく興味がなかったですが(マグロには興味ありますが)、携わった研究者の方々のエピソードの熱さに、大騒ぎで見入ってしまいました。

なんと、成功までに３２年かかったというのです！！！
研究をはじめて４年たらずの僕には、にわかには想像できない年月です。

(ちょっとうろおぼえですが、、、)

まず最初に、成魚をとってきて、どうにか卵をうませるところが大変です。
やっと生んでも、どうやらマグロの稚魚はとても繊細で、どんどん死んだり、共食いしたり、、、
共食いは基本大きいのが小さいのを食べる、ということで、水槽にはりついてサイズ別に水槽にうつしたり、、、

海のイケスにうつしたらうつしたで、なんせ環境が自然ですから、トラブルだらけです。

条件検討はそれは大変だったと思います。
イケスを南に移そうか、、、なんて、そうそうできるものじゃありません。
餌はなんだ、とか、、、
マグロは教えてくれないわけです。

３２年のうち、そもそも、採卵に成功したのが２度だけだったと記憶しています。
そのあいだ、もうお金は出せない、とかいろいろあったそうです。
プロジェクトリーダーの方は、それでも、日本の食卓に安定してマグロを供給したい！、という熱い思いのもとに、どうにかプロジェクトを推進させたそうです。
既に養殖法を確立した魚を売って足しにしたとか、、、

最後の最後、２代目マグロがイケスでだいぶ大きくなったおり、台風が直撃して大多数が死に、絶望しながらもぐってみたら、成魚が(確か)６頭だけいて、というくだりでは、もう、泣くかと思いました。
ガッツポーズしました。

信念を貫いた人間のなんとかっこいいことか！

後日談ですが、このエピソードにやる気を出し、マグネシウム濃度をふるKの姿が、目撃されたそうです。