網膜神経節細胞特異的タンパク質Ｈｅｒｍｅｓによるアポトーシス制御機構の解析

• Project/Area Number: 14J04370
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Molecular biology
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 古川 真理 神戸大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 神経RNA顆粒 / 網膜神経節細胞 / 神経RNP顆粒 / 神経分化

Outline of Annual Research Achievements

網膜は複数種の神経細胞から構成される組織である。RNA結合タンパク質HERMESは網膜組織の最内側面に位置する網膜神経節細胞（以下、RGC）に強く発現し、RGC軸索の終末における分岐形成に必須の働きをすることが示唆されている。これまでに私は、マウス網膜由来の神経系細胞株RGC-5を用いた解析から、薬剤刺激によって神経様に分化させたRGC-5細胞において、HERMESがストレス顆粒の代表的な構成因子として知られるG3BP1や核局在性RNA結合タンパク質NonO、PSFなどとともに、軸索や樹状突起へのRNA輸送および局所的な翻訳制御に働く神経RNA顆粒を形成することを明らかにした。興味深いことに、NonO、PSFは分化誘導前のRGC-5細胞では核にのみ存在したことから、RGC-5細胞の神経様分化をきっかけとしてNonO、PSFの核外移行、および、HERMES、G3BP1などとの細胞質性顆粒形成が誘導されることが示唆された。
そこで私は、神経様分化時に働くNonO、PSFの核外移行制御機構の解明を目標に、RGC-5細胞をモデル系として翻訳後修飾に着眼した解析を行っている。阻害剤やsiRNAによる検討から、NonO、PSFの核外移行、および、細胞質における顆粒形成がSUMO化修飾によって制御されることを見出した。また、RGC-5細胞においてNonO自身がSUMO化されていることを確認しており、SUMO化の標的になり得る配列に変異を導入した変異型NonOは、分化誘導前のRGC-5細胞においても細胞質で顆粒を形成することを明らかにした。さらにRGC-5細胞の神経様分化に伴って、特定の脱SUMO化酵素のタンパク質量が増加することを見出した。現在は、SUMO化によるタンパク質の細胞内局在制御機構の詳細について、更なる検証を行っている。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Interaction and colocalization of HERMES/RBPMS with NonO, PSF, and G3BP1 in neuronal cytoplasmic RNP granules in mouse retinal line cells. (2015)
  • Author(s): Furukawa, M.T., Sakamoto, H., and Inoue, K.
  • Journal Title: Genes to Cells Volume: 20 Issue: 4 Pages: 257-266
  • DOI: 10.1111/gtc.12224
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] The nuclear RNA binding protein NONO is translocated to the cytoplasm during the neuronal differentiation, which is mediated through deSUMOylation of its specific region by SENP3 and SENP5 (2016)
  • Author(s): Mari T. Furukawa, Kunio Inoue
  • Organizer: RNA2016
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2016-06-28
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 網膜神経節細胞特異的RNA結合タンパク質HERMESはNonO、G3BP1などとともに神経RNA顆粒を形成する (2015)
  • Author(s): 古川 真理、坂本 博、井上 邦夫
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] Retinal ganglion cell-specific RNA binding protein HERMES forms the neuronal cytoplasmic RNA granules with NonO and G3BP1 (2015)
  • Author(s): Mari T. Furukawa, Kunio Inoue
  • Organizer: EUKARYOTIC mRNA PROCESSING
  • Place of Presentation: ニューヨーク（アメリカ）
  • Year and Date: 2015-08-18
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 網膜神経節細胞特異的RNA結合タンパク質HERMESはNonO,G3BP1などとともに神経RNA顆粒を形成する (2015)
  • Author(s): 古川 真理、井上 邦夫
  • Organizer: 第17回RNA学会年会
  • Place of Presentation: ホテルライフォート札幌（北海道・札幌市）
  • Year and Date: 2015-07-15
• [Presentation] 網膜神経節細胞特異的RNA結合タンパク質HermesはNonOと細胞質でRNP顆粒を形成する (2014)
  • Author(s): 古川 真理、井上 邦夫
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Remarks] 神戸大学大学院理学研究科 生物学専攻 形質発現教育研究分野 坂本研・井上研
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/fsci-rna/