IAB、立教大学との共同研究で新型tRNA遺伝子の発見に貢献

慶應義塾大学先端生命科学研究所（IAB）の冨田勝所長、金井昭夫教授らの研究グループ（同大学大学院政策・メディア研究科修士課程１年菅原潤一 君、後期博士課程１年谷内江望君）は、立教大学生命理学科関根靖彦准教授らの研究グループとの共同研究で、独自に開発を進めてきたソフトウェアを用いて、 新しい分子構造を持った新型のtRNA遺伝子を発見することに大きく貢献しました。その研究成果は米科学誌「Science」10月19日号に立教大学との共著論文で報告されました。IABでは今年4月にも大腸菌の代謝研究で「Science」に論文を掲載しています。

　tRNAとは、細胞内でタンパク質を合成するさいに、タンパク質の構成単位であるアミノ酸を「運搬」する役割を持つ分子です。ところが、２０億年前に誕生し、地球最古の真核生物と考えられている原始紅藻シゾン（学名：Cyanidioschyzon merolae）においては、生命活動を維持するために必須であるはずの運搬役tRNA遺伝子の多くが未発見であり、大きな謎とされてきました。　

　研究グループはこれまで、tRNA遺伝子をゲノム配列から網羅的に探索する新規のソフトウェア、SPLITS の研究開発を独自に進めてきました。今回同グループは、SPLITSを用いてシゾンゲノムの大規模解析をおこない、シゾンにおいて未発見であったtRNA 遺伝子を一斉に予測することに成功しました。同グループはシゾンで発見したtRNA遺伝子が、通常のものとは異なり、遺伝子配列が半分に分かれ、さらにそ れらが逆転してDNA上にコードされている「新種」であることをコンピューター解析によって示唆しました。さらに、この予測結果をもとに共同研究先の立教 大学生命理学科関根靖彦准教授らの研究チームが分子生物学的な実験をおこない、それらのtRNA遺伝子が細胞内で発現し、環状構造を形成するなどの複雑な 加工を経たのち、実際に機能していることを証明しました。慶大IABの開発したソフトウェアが、tRNAの新種発見に大きく貢献した形となりました。 　

　 原始的な生物でこのような特殊な遺伝子を発見した本研究成果は、tRNA遺伝子の起源や進化の解明に寄与するものです。また遺伝子情報が分かれて、逆転し た形でDNA上にコードされるという新規メカニズムは、近年次々と解読されているゲノムDNA配列から生命情報を読み出していく上で斬新な視点を与えるも のであり、生命情報の解明、生命科学の発展に大きく貢献すると期待されます。