Elucidation of molecular mechanisms through RNA-RNA binding protein network in physiological regulation and disease onset

• Project/Area Number: 16K08590
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: General medical chemistry
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: Sakamoto Shuji 高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 准教授 (80397546)
• Research Collaborator: Higuchi Takuma 高知大学, 教育研究部医療学系 基礎医学部門, 助教 ; Tsuda Masayuki 高知大学, 教育研究部医療学系 基礎医学部門, 准教授 ; Lai Sylvia Chin See 高知大学, 総合人間自然科学科 医学専攻, 大学院生 ; Todaka Hiroshi 高知大学, 教育研究部医療学系 基礎医学部門, 助教
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: がん / 筋萎縮 / 糖尿病 / RNA結合タンパク質 / microRNA / 筋組織 / 未成熟 / 筋小胞体 / 膵beta細胞 / 細胞増殖 / 二本鎖RNA結合タンパク質 / NF90 / NF45 / 骨格筋 / 筋再生 / サテライト細胞 / マイクロRNA生合成 / がん抑制miRNA / 癌 / 細胞・組織 / 核酸 / 蛋白質

Outline of Final Research Achievements

1.The elevation of NF90-NF45 is caused by feedback regulation of microRNA-biogenesis which is suppressed by NF90-NF45 in Hepatocellular Carcinoma. 2.Mice overexpressing of NF90-NF45 exhibit skeletal muscle atrophy. In this study, we found that the myopathy is correlated with the blockade of Ca2+ incorporation into endoplasmic reticulum (ER) which is due to the rise in sarcolipin, inhibitor of Ca2+ incorporation, in skeletal muscle of NF90-NF45 dbTg mice.
3.It is known that the amount of pancreatic beta cells is diminished in pancreas of type II diabetes patients. In this study, we showed that NF90-NF45 positively functions in the survival of beta cells. Furthermore, we observed that the expression of NF90-NF45 is decreased in the islets of diabetic model mice. Collectively, these findings imply that the reduction in NF90-NF45 expression in the islets may induce the onset of type II diabetes.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

肝臓や骨格筋において内在性NF90-NF45の発現は極めて低い。一方、これらの臓器でその発現が亢進すると「がん」や「筋萎縮」等の病態を発症する。現実に、肺, 卵巣, 肝臓等由来の「がん」の臨床検体でこれらの因子の発現増加が確認されている。NF90-NF45の発現亢進が引き起こす疾患の治療では、その発現を抑制するsiRNAやそのRNA結合能を阻害するデコイ核酸の開発が有効と考える。
一方、本研究では、内在性NF90-NF45が高い膵b細胞でその発現が低下すると糖尿病を誘発する可能性が示唆された。この場合はNF90-NF45を発現亢進するウイルスベクター等の開発が当該疾患の治療法開発に有効と考える。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Institute of Human Genetics(France)
• [Int'l Joint Research] State Key Laboratory of Oncology(中国)
• [Journal Article] Candidate plasticity gene 16 mediates suppression of insulin gene expression in rat insulinoma INS-1 cells under glucotoxic conditions. (2019)
  • Author(s): Nakane T, Ido A, Higuchi T, Todaka H, Morisawa K, Nagamine T, Fukunaga K, Sakamoto S, Murao K, Sugiyama Y.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 512 Issue: 2 Pages: 189-195
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.03.036
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A method for profiling the phosphorylation state of tyrosine protein kinases. (2018)
  • Author(s): Yuuki Uezato, Isamu Kameshita, Keiko Morisawa, Shuji Sakamoto, Eiji Kinoshita, Emiko Kinoshita-Kikuta, Tohru Koike, Yasunori Sugiyama,
  • Journal Title: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics Volume: 1867 Issue: 1 Pages: 71-75
  • DOI: 10.1016/j.bbapap.2018.05.003
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A negative feedback loop between nuclear factor 90 (NF90) and an anti-oncogenic microRNA, miR-7 (2018)
  • Author(s): Takuma Higuchi, Keiko Morisawa, Hiroshi Todaka, Sylvia Lai, Eunsup Chi, Kazutsugu Matsukawa, Yasunori Sugiyama, Shuji Sakamoto
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 503 Issue: 3 Pages: 1819-1824
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.07.119
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] An NF90/NF110-Mediated Feedback Amplification Loop Regulates DICER Expression and Controls Ovarian Carcinoma Progression. (2018)
  • Author(s): Barbier J, Chen X, Sanchez G, Cai M, Helsmoortel M, Higuchi T, Giraud P, Contreras X, Yuan G, Feng Z, Nait-Saidi R, Deas O, Bluy L, Judde JG, Rouquier S, Ritchie W, Sakamoto S, Xie D, and Kiernan R
  • Journal Title: Cell Research Volume: 28 Issue: 5 Pages: 556-571
  • DOI: 10.1038/s41422-018-0016-8
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Suppression of miR-7 biogenesis by NF90-NF45 controls cell proliferation in hepatocellular carcinoma. (2016)
  • Author(s): Higuchi T, Todaka H, Sugiyama Y, Ono M, Tamaki N, Hatano E, Takezaki Y, Hanazaki K, Miwa T, Chin See LS, Morisawa K, Tsuda M, Taniguchi T, Sakamoto S
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 291 Issue: 40 Pages: 21074-21084
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.748210
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Pathophysiological events induced by alteration of microRNA biogenesis pathway. (2016)
  • Author(s): 戸高 寛、樋口 琢磨、坂本 修士
  • Journal Title: Hikaku seiri seikagaku(Comparative Physiology and Biochemistry) Volume: 33 Issue: 4 Pages: 183-190
  • DOI: 10.3330/hikakuseiriseika.33.183
  • NAID: 130005286662
  • ISSN: 0916-3786, 1881-9346
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 二本鎖RNA結合タンパク質NF90-NF45の過剰発現が引き起こす筋萎縮メカニズムの解明. (2018)
  • Author(s): 坂本 修士, 森澤 啓子, 樋口 琢磨, Sylvia Lai, 戸高 寛, 池恩燮, 杉山 康憲, 津田 雅之.
  • Organizer: 第41回 日本分子生物学会
• [Presentation] RNA結合タンパク質複合体NF45-NF90は膵beta細胞のアポトーシスを抑制する. (2018)
  • Author(s): Sylvia Lai, 樋口 琢磨, 杉山康憲, 森澤 啓子, 津田 雅之, 坂本 修士.
  • Organizer: 第41回 日本分子生物学会
• [Presentation] A negative feedback loop between Nuclear Factor 90 (NF90) and an anti-oncogenic miRNA, miR-7. (2018)
  • Author(s): 樋口琢磨、戸高寛、森澤啓子、Sylvia Lai、池恩燮、杉山康憲、坂本修士 .
  • Organizer: 第91回 日本生化学会
• [Presentation] Suppression of insulin expression by CPG16-JDP2 pathway in pancreatic beta-cell. (2018)
  • Author(s): Tatsuto Nakane, Ayae Ido, Takuma Higuchi, Hiroshi Todaka, Shuji Sakamoto, Koji Murao, Yasunori Sugiyama
  • Organizer: 第91回 日本生化学会
• [Presentation] 哺乳動物細胞におけるフリーズドライ保存の可能性と課題. (2018)
  • Author(s): 松川 和嗣, 本郷 新, 井上 陽香, 横山 輝智香, 森澤 啓子, 樋口 琢磨, 坂本 修士, 及川 俊徳, 斎藤 光治, 赤木 悟史, 武田 久美子, 黄川田 隆洋, 市川 明彦, 枝重 圭祐
  • Organizer: Cryopreservation Conference 2018
• [Presentation] ウシ除核卵母細胞を用いた効率的な雄性発生胚の作出. (2018)
  • Author(s): 本郷新、樋口琢磨、坂本修士、赤木悟史、武田久美子、及川俊徳、枝重圭祐、松川和嗣.
  • Organizer: 第111回 日本繁殖生物学会大会
• [Presentation] 夏期の柚子果皮給与が褐毛和種高知系の肥育に与える影響－オミクス解析による検討 (2017)
  • Author(s): 1. 薮本美月、岩本侑希子、樋口琢磨、坂本修士、森澤啓子、岩佐茜、久保里加、宅谷はるこ、竹中由布、竹村泰雄、垣渕和正、石田豊、松川和嗣.
  • Organizer: 第123回 日本畜産学会
• [Presentation] 二本鎖RNA結合タンパク質によるケモカインCXCL5の発現制御を介した癌細胞の浸潤制御機構の解明 (2017)
  • Author(s): 樋口琢磨、三輪武司、森澤啓子、Sylvia Lai、坂本修士
  • Organizer: 第58回日本生化学会 中国・四国支部例会
• [Presentation] 骨格筋において過剰発現したNF90-NF45は赤筋化を誘導する. (2017)
  • Author(s): 坂本修士, 森澤啓子, Sylvia Lai, 樋口琢磨, 戸高寛, 池恩秀, 杉山康憲, 津田雅之.
  • Organizer: ConBio2017
• [Presentation] NASHモデルマウスの肝細胞においてNuclear Factor 90の発現は増加する. (2017)
  • Author(s): 樋口琢磨, 宗景玄祐, 矢生健一, 森澤啓子, Sylvia Lai, 松川和嗣, 津田雅之, 小野雅文, 坂本修士.
  • Organizer: ConBio2017
• [Presentation] RNA結合タンパク質を介した新たな膵beta細胞増殖機構の解明. (2017)
  • Author(s): Sylvia Lai, 樋口琢磨, 津田雅之, 森澤啓子, 杉山康憲, 坂本修士.
  • Organizer: ConBio2017
• [Presentation] 膵臓beta細胞におけるコレステロール増加はインスリン発現を抑制する. (2017)
  • Author(s): 藤井修作, 飯田悟史, 戸高寛, 樋口琢磨, 坂本修士, 村尾孝児, 杉山康憲.
  • Organizer: ConBio2017
• [Presentation] 糖毒性状態の膵臓bata細胞においてDclk1はインスリンの発現を抑制する. (2017)
  • Author(s): 井戸彩詠, 樋口琢磨, 戸高寛, 坂本修士, 村尾孝児, 杉山康憲.
  • Organizer: ConBio2017
• [Presentation] 凍結乾燥によるマウス胚性繊維芽細胞の保存. (2017)
  • Author(s): 宮野友里, 本郷新, 田村慎之介, 樋口琢磨, 坂本修士, 枝重圭祐, 松川和嗣.
  • Organizer: Cryopreservation Conference 2017
• [Presentation] がん部におけるmiRNAを介したNF90-NF45の発現制御. (2016)
  • Author(s): 樋口琢磨, 森澤啓子, Sylvia Lai, 三輪武司, 池恩秀, 戸高寛, 杉山康憲, 津田雅之, 坂本修士.
  • Organizer: 第39回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 (神奈川県・横浜市)
  • Year and Date: 2016-11-30
• [Presentation] 二本鎖RNA結合タンパク質NF90-NF45の発現増加は生体における造腫瘍能を上昇させる (2016)
  • Author(s): 樋口琢磨, 三輪武司, 延本篤也, 森澤啓子, Sylvia Lai, 池恩秀, 戸高寛, 杉山康憲, 津田雅之, 坂本修士
  • Organizer: 第39回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 (神奈川県・横浜市)
  • Year and Date: 2016-11-30
• [Presentation] 慢性的な高グルコースによるインスリン分泌細胞INS-1内のコレステロールの増加はインスリン発現の障害を誘導する. (2016)
  • Author(s): 藤井修作, 戸高寛, 樋口琢磨, 坂本修士, 村尾考児, 杉山康憲.
  • Organizer: 第39回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 (神奈川県・横浜市)
  • Year and Date: 2016-11-30
• [Presentation] 膵島β細胞において内在性RNA結合タンパク質NF45が有する新たな細胞制御作用. (2016)
  • Author(s): Sylvia Lai, 樋口琢磨, 津田雅之, 森沢啓子, 杉山康憲, 三輪武司, 戸高寛, 坂本修士
  • Organizer: 第39回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 (神奈川県・横浜市)
  • Year and Date: 2016-11-30
• [Presentation] Effects of feeding yuzu peel in Japanese Brown Cattle-Kochi under heat stress. (2016)
  • Author(s): Yukiko Iwamoto, Akane Iwasa, Yu Takenaka, Mitsuharu Urabe, Yasuo Takemura, Shuji Sakamoto, Takuma Higuchi, Katsuji Morioka, Kazumasa Kakibuchi, Yutaka Ishida, Kazutsugu Matsukawa.
  • Organizer: 17th AAAP Animal Science Congress
  • Place of Presentation: Fukuoka (Japan)
  • Year and Date: 2016-08-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Metabolomics of liver and skeletal muscle in Japanese Brown Cattle-Kochi after feeding yuzu peel. (2016)
  • Author(s): Akane Iwasa, Yukiko Iwamoto, Yu Takenaka, Mitsuharu Urabe, Yasuo Takemura, Shuji Sakamoto, Takuma Higuchi, Katsuji Morioka, Kazumasa Kakibuchi, Yutaka Ishida, Kazutsugu Matsukaw
  • Organizer: 17th AAAP Animal Science Congress
  • Place of Presentation: Fukuoka (Japan)
  • Year and Date: 2016-08-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Elucidation of the role of the double-stranded RNA binding protein NF90-NF45 complex in muscular regeneration. (2016)
  • Author(s): Hiroshi Todaka, Takuma Higuchi, Keiko Morisawa, Takeshi Miwa, Lai Sylvia Chin See, Masayuki Tsuda, Mikihiko Arikawa, Takahiko Sato, Shuji Sakamoto.
  • Organizer: RNA 2016
  • Place of Presentation: Kyoto (Japan)
  • Year and Date: 2016-06-28
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 造腫瘍能における二本鎖RNA結合蛋白質複合体NF90-NF45の影響 (2016)
  • Author(s): 樋口琢磨, 戸高寛, 三輪武司, 森澤啓子, Lai Sylvia Chin See, 小野正文, 杉山康憲, 津田雅之, 坂本修士.
  • Organizer: 第57回日本生化学会 中国・四国支部例会
  • Place of Presentation: 高知大学 (高知県・南国市)
  • Year and Date: 2016-05-27
• [Presentation] 膵臓ランゲルハンス島におけるRNA結合タンパク質が有する新たな細胞制御作用. (2016)
  • Author(s): Lai Sylvia Chin See, 樋口琢磨, 杉山康憲, 森澤啓子, 三輪武司, 戸高寛, 津田雅之, 坂本修士.
  • Organizer: 第57回日本生化学会 中国・四国支部例会
  • Place of Presentation: 高知大学 (高知県・南国市)
  • Year and Date: 2016-05-27
• [Presentation] 2型糖尿病の糖毒性に関わるリン酸化シグナル因子の同定と解析. (2016)
  • Author(s): 井戸彩詠, 樋口琢磨, 戸高寛, 坂本修士, 村尾孝児, 杉山康憲.
  • Organizer: 第57回日本生化学会 中国・四国支部例会
  • Place of Presentation: 高知大学 (高知県・南国市)
  • Year and Date: 2016-05-27
• [Presentation] 二本鎖RNA結合タンパク質による肝細胞癌の遊走能促進機構の解明 (2016)
  • Author(s): 三輪武司, 樋口琢磨, 坂本修士.
  • Organizer: 第109回土佐生物学会大会
  • Place of Presentation: 高知大学 (高知県・高知市)
• [Remarks] 高知大学 総合研究センター 生命・機能物質部門 生体機能解析分野 分子生物学教室
  • URL: http://www.kochi-ms.ac.jp/~ct_mrc/academic/index.html
• [Remarks] 高知大学 総合研究センター 生命・機能物質部門 生体機能解析分野 分子生物学教室
  • URL: http://www.kochi-ms.ac.jp/~ct_mrc/academic/
• [Remarks] 高知大学 総合研究センター 生命・機能物質部門 生体機能解析分野 分子生物学教室
  • URL: http://www.kochi-ms.ac.jp/~ct_mrc/academic/Publication.html