単純なDNA繰返し配列が切り拓く新たなゲノム機能研究

• Project/Area Number: 16710137
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 基礎ゲノム科学
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 笹川 昇 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助手 (70302817)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2005: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 2004: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: トリプレット・リピート / ゲノム / 繰返し配列 / ホモポリアミノ酸 / RNA機能獲得

Research Abstract

本申請課題では、ゲノム中に存在する単純な繰返し配列が、細胞内の生命システムに与える機能を追究することを目的としている。申請者による先行研究により、単純なDNA繰返し配列が翻訳されたことによって生じる単一アミノ酸繰返し配列が細胞内局在に影響すること、ある種の単一アミノ酸繰返し配列が細胞毒性を示すことが明らかとなっている。また、同様に申請者による先行研究により、翻訳されない単純なDNA繰返し配列が、転写されたRNAの段階で、ある特定のRNA結合タンパク質と結合することが明らかにされている。
当該年度において、申請者は以下に示すいくつかの研究を行った。まず、酵母系を用いて、単一アミノ酸繰返し配列同士の結合を測定した。その結果、ある特定の単一アミノ酸繰返し配列同士が結、単一アミノ酸の繰返し配列が細胞内で二量体や多量体を形成することにより、細胞内情報伝達などの機能を保持している可能'性も示唆されるものと思われた。また、翻訳されない単純なDNA繰返し配列の研究モデルとして線虫を用い、体内で単純なDNA繰返し配列が保持されたトランスジェニック線虫を作成することに成功した。このトランスジェニック線虫を用いた研究では、単純なDNA繰返し配列が、それを保持する遺伝子自身の発現に影響することを示唆する結果が得られた。また、この単純な繰返し配列にRNAレベルで結合するRNA結合タンパク質の解析を進め、複数のRNA結合タンパク質が協調して単純な繰返し配列を持つ遺伝子の発現を調節しているとの結果を得た。

Research Products

• [Journal Article] The novel beta-secretase inhibitor KMI-429 reduces amyloid beta peptide production in amyloid precursor protein transgenic and wild-type mice. (2006)
  • Author(s): Asai M, Hattori C, Iwata N, Saido TC, Sasagawa N, Stabo B, Hashimoto Y, Maruyama K, Tanuma S, Kiso Y, Ishiura S.
  • Journal Title: J Neurochem. 96(2) Pages: 533-540
• [Journal Article] Regulation of splicing by MBNL and CELF family of RNA-binding protein. (2005)
  • Author(s): Ishiura S, Kino Y, Nezu Y, Onishi H, Ohno E, Sasagawa N.
  • Journal Title: Acta Myol. 24(2) Pages: 74-77
• [Journal Article] Characterization of a novel D2-like dopamine receptor with a truncated splice variant and a D1-like dopamine receptor unique to invertebrates from Caenorhabditis elegans. (2005)
  • Author(s): Sugiura M, Fuke S, Suo S, Sasagawa N, Van Tol HH, Ishiura S.
  • Journal Title: J Neurochem. 94(4) Pages: 1146-1157
• [Journal Article] Denervation enhances the expression of SHPS-1 in rat skeletal muscle. (2005)
  • Author(s): Mitsuhashi H, Yoshikawa A, Sasagawa N, Hayashi Y, Ishiura S.
  • Journal Title: J Biochem (Tokyo) 137(4) Pages: 495-502
  • NAID: 10017344589
• [Journal Article] Comparative analysis of the cytotoxicity of homopolymeric amino acids. (2005)
  • Author(s): Oma Y, Kino Y, Sasagawa N, Ishiura S.
  • Journal Title: Biochim Biophys Acta 1748(2) Pages: 174-179
• [Journal Article] Identification and characterization of the Hesr1/Hey1 as a candidate trans-acting factor on gene expression through the 3'non-coding polymorphic region of the human dopamine transporter (DAT1) gene. (2005)
  • Author(s): Fuke S, Sasagawa N, Ishiura S.
  • Journal Title: J Biochem (Tokyo) 137(2) Pages: 205-216
  • NAID: 10017343257
• [Journal Article] Identification and characterization of Hesr1/Hey1 as a candidate trans-acting factor on gene expression through the_3' non-coding polymorphic region of the human dopamine transporter (DAT1) gene. (2005)
  • Author(s): Fuke, S. et al.
  • Journal Title: J.Biochem. 137 Pages: 205-216
• [Journal Article] Expression of amyloid-b1-40 and 1-42 peptides in Capsicum annum var. angulosum for oral immunization. (2004)
  • Author(s): Szabo, B. et al.
  • Journal Title: ASSAY and Drug Development Technologies 2 Pages: 383-388
• [Journal Article] Muscleblind protein, MBNL1/EXP, binds specifically to CHHG repeats. (2004)
  • Author(s): Kino, Y. et al.
  • Journal Title: Hum.Mol.Genet. 13 Pages: 495-507
• [Journal Article] Intracellular localization of homopolymeric amino acid-containing proteins expressed in mammalian cells. (2004)
  • Author(s): Oma, Y.et al.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 279 Pages: 21217-21222
• [Journal Article] Altered expression of CUG binding protein 1 mRNA in myotonic dystrophy 1:possible RNA-RNA interaction. (2004)
  • Author(s): Watanabe, T. et al.
  • Journal Title: Neurosci.Res. 49 Pages: 47-54