Analysis of selenoprotein P translational regulation by endogenous antisense RNA

• Project/Area Number: 16K18707
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Food science
• Research Institution: University of Miyazaki (2017-2018); Doshisha University (2016)
• Principal Investigator: Mita Yuichiro 宮崎大学, 医学部, 研究員 (70609122)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: noncoding RNA / セレノプロテインＰ / 翻訳 / SECIS / Selenoprotein P / Translation

Outline of Final Research Achievements

The Sec insertion sequence (SECIS) is present in the mRNA of the Sec-containing protein. The binding of SBP2 to SECIS induce Sec insert into the protein. A related long ncRNA (L-IST) exists in selenoprotein P (SeP) which is one of the Sec-containing proteins. Therefore, we examined the influence of L-IST on SeP. When L-IST was expressed in HepG2 cells, the expression level of protein decreased in a SeP mRNA-independent manner. The mechanism was translational repression by the binding inhibition of SeP mRNA and SBP2. From the above results, L-IST is a novel ncRNA and L-IST can inhibit the function of SECIS and suppresses the translation of SeP mRNA.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

糖尿病で増加し、糖尿病を増悪させる因子として知られているSelenoprotein P(SeP)のタンパク質レベルを抑制する新規のnoncoding RNAであるL-ISTを発見し、メカニズムの解析を行った。その結果、L-ISTはSeP mRNAの翻訳段階を特異的に抑制することが分かった。SePはSECISを利用するという特殊な翻訳様式を示しており、L-ISTを標的にすることにより血中SeP高値の糖尿病患者への副作用の少ない糖尿病治療法を開発できる可能性がある。

Research Products

• [Journal Article] Impaired adaptation of energy intake induces severe obesity in aged mice on a high-fat diet (2019)
  • Author(s): Okada Tadashi、Mita Yuichiro、Sakoda Hideyuki、Nakazato Masamitsu
  • Journal Title: Physiological Reports Volume: 7 Issue: 3 Pages: e13989-e13989
  • DOI: 10.14814/phy2.13989
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Distribution of oxidized DJ-1 in Parkinson’s disease-related sites in the brain and in the peripheral tissues: effects of aging and a neurotoxin (2018)
  • Author(s): Mita Yuichiro、Kataoka Yuto、Saito Yoshiro、Kashi Takuma、Hayashi Kojiro、Iwasaki Asa、Imanishi Takanori、Miyasaka Tomohiro、Noguchi Noriko
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 8 Issue: 1 Pages: 12056-12056
  • DOI: 10.1038/s41598-018-30561-z
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Analysis of peripheral ghrelin signaling via the vagus nerve in ghrelin receptor?restored GHSR-null mice (2018)
  • Author(s): Okada Tadashi、Waise T.M. Zaved、Toshinai Koji、Mita Yuichiro、Sakoda Hideyuki、Nakazato Masamitsu
  • Journal Title: Neuroscience Letters Volume: 681 Pages: 50-55
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2018.05.035
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Selenoprotein P-neutralizing antibodies improve insulin secretion and glucose sensitivity in type 2 diabetes mouse models (2017)
  • Author(s): Mita Yuichiro、Nakayama Kaho、Inari Shogo、Nishito Yukina、Yoshioka Yuya、Sakai Naoko、Sotani Kanade、Nagamura Takahiro、Kuzuhara Yuki、Inagaki Kumi、Iwasaki Miki、Misu Hirofumi、Ikegawa Masaya、Takamura Toshinari、Noguchi Noriko、Saito Yoshiro
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 8 Issue: 1 Pages: 1658-1658
  • DOI: 10.1038/s41467-017-01863-z
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Deficiency of the hepatokine selenoprotein P increases responsiveness to exercise in mice through upregulation of reactive oxygen species and AMP-activated protein kinase in muscle. (2017)
  • Author(s): Misu H, Takayama H, Saito Y, Mita Y, Kikuchi A, Ishii KA, Chikamoto K, Kanamori T, Tajima N, Lan F, Takeshita Y, Honda M, Tanaka M, Kato S, Matsuyama N, Yoshioka Y, Iwayama K, Tokuyama K, Akazawa N, Maeda S, Takekoshi K, Matsugo S, Noguchi N, Kaneko S, Takamura T.
  • Journal Title: Nature Medicine Volume: 23 Pages: 508-516
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] D-Glutamate is metabolized in the heart mitochondria. (2016)
  • Author(s): M. Ariyoshi, M. Katane, K. Hamase, Y. Miyoshi, M. Nakane, A. Hoshino, Y. Okawa, Y. Mita, S. Kaimoto, M. Uchihashi, K. Fukai, K. Ono, S. Tateishi, D. Hato, R. Yamanaka, S. Honda, Y. Fushimura, E. Iwai-Kanai, N. Ishihara, M. Mita, H. Homma, and S. Matoba.
  • Journal Title: Sci. Rep. Volume: 7 Issue: 1 Pages: 43911-43911
  • DOI: 10.1038/srep43911
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Oxidation and interaction of DJ-1 with 20S proteasome in the erythrocytes of early stage Parkinson's disease patients. (2016)
  • Author(s): Y. Saito, Y. Akazawa-Ogawa, A. Matsumura, K. Saigoh, S. Itoh, K. Sutou, M. Kobayashi, Y. Mita, M. Shichiri, S. Hisahara, Y. Hara, H. Fujimura, H. Takamatsu, Y. Hagihara, Y. Yoshida, T. Hamakubo, S. Kusunoki, S. Shimohama, N. Noguchi
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 29 Issue: 1 Pages: 30793-30793
  • DOI: 10.1038/srep30793
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 新規noncoding RNA -L-IST-によるselenoprotein P翻訳制御メカニズムの解析 (2018)
  • Author(s): 三田雄一郎、斎藤芳郎、内田理沙、安原小百合、野口範子
  • Organizer: 第４回セレン研究会
• [Presentation] Selenoprotein P のN末端フラグメントの調製と機能解析 (2018)
  • Author(s): 星野恭幸, 三田雄一郎, 野口範子, 斎藤芳郎
  • Organizer: 第４１回分子生物学会年会
• [Presentation] 膵β細胞モデルMIN6における過剰Selenoprotein Pによる小胞体ストレス応答の解析 (2018)
  • Author(s): 長村尭浩, 稲荷尚吾, 北原那美，三田雄一郎, 野口範子, 斎藤芳郎
  • Organizer: 第４１回分子生物学会年会
• [Presentation] ヘパトカインセレノプロテインPを標的とするインスリン抵抗性治療薬の開発を目指して (2018)
  • Author(s): 御簾博文、三田雄一郎、斎藤芳郎、篁俊成
  • Organizer: 第61回日本糖尿病学会年次学術集会
• [Presentation] Serenoprotein P 中和抗体を用いた糖尿病治療の開発 (2018)
  • Author(s): 三田雄一郎、中山華穂、稲荷尚吾、野口範子、斎藤芳郎
  • Organizer: 第91回日本内分泌学会学術総会
• [Presentation] 血漿セレン含有タンパク質セレノプロテインPによる膵β細胞障害および中和抗体による抑制：糖尿病モデル動物への効果 (2018)
  • Author(s): 斎藤芳郎、三田雄一郎、稲荷尚吾、長村尭浩、北原那美、御簾博文、篁俊成、野口範子
  • Organizer: 第７１回日本酸化ストレス学会
• [Presentation] 膵β細胞モデルMIN6におけるセレン代謝とビタミンEの添加効果 (2018)
  • Author(s): 斎藤芳郎、中尾昌平、稲荷尚吾、三田雄一郎、野口範子
  • Organizer: 第29回 ビタミンE研究会、Kyoto、27 Janurary 2018
• [Presentation] Selenoprotein Pに対する中和抗体は糖尿病モデルマウスの病態を改善する (2018)
  • Author(s): 三田雄一郎
  • Organizer: 第６回南九州糖尿病シンポジウム 2018年 3月 鹿児島
  • Invited
• [Presentation] non-coding RNAによるSelenoportein P翻訳抑制メカニズムの解析 (2017)
  • Author(s): 三田 雄一郎、斎藤 芳郎、内田 理沙、安原 小百合、横大路 将、野口 範子.
  • Organizer: Conbio 2017 2017/12/6-9 神戸
• [Presentation] 糖尿病関連タンパク質Selenoprotein Pの翻訳を抑制する内在性long non-coding RNAの発現変化 (2017)
  • Author(s): 内田 理沙、三田 雄一郎、安原 小百合、横大路 将、斎藤 芳郎、野口 範子.
  • Organizer: Conbio 2017 2017/12/6-9 神戸
• [Presentation] The significance of selenoprotein P expression in pancreatic beta-cell line MIN6. (2017)
  • Author(s): S Nakao, Y Mita, N Noriko, and Yoshiro Saito
  • Organizer: Se2017, Stockholm Sweden, 14 August 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 膵β細胞モデルMIN6はセレノプロテインP発現を介して抗酸化システムを維持する (2017)
  • Author(s): 中尾 昌平、三田 雄一郎、斎藤 芳郎、野口 範子
  • Organizer: Conbio 2017 2017/12/6-9 神戸
• [Presentation] 膵β細胞モデルMIN6における過剰Selenoprotein Pによるセレン運搬作用を介したERストレス誘導メカニズムの解析 (2017)
  • Author(s): 長村 尭浩、稲荷 尚吾、三田 雄一郎、野口 範子、斎藤 芳郎
  • Organizer: Conbio 2017 2017/12/6-9 神戸
• [Presentation] 膵β細胞モデルMIN6におけるSelenoprotein Pのセレン運搬メカニズムの解析 (2017)
  • Author(s): 長村 尭浩、稲荷 尚吾、三田 雄一郎、野口 範子、斎藤 芳郎
  • Organizer: 第70回日本酸化ストレス学 2017/6/28-29 筑波
• [Presentation] 血漿セレン含有タンパク質セレノプロテインP に対する中和抗体は、糖代謝および脂質代謝を改善する (2017)
  • Author(s): 斎藤芳郎、三田雄一郎、野口範子
  • Organizer: 第59回日本脂質生化学会、京都大学百周年時計台記念館、15 June 2017
• [Presentation] Novel Mitochondrial Protein D-glutamate Cyclase Decreases During the Progression of Heart Failure (2017)
  • Author(s): S Tateishi, M Ariyoshi, M Katane, K Hamase, Y Miyoshi, M Nakane, A Hoshino, Y Okawa, Y Mita, S Kaimoto, M Uchihashi, K Fukai, K Ono, D Hato, R Yamanaka, S Honda, Y Fushimura, E Kwai-Kanai, N Ishihara, M Mita, H Homma, S Matoba
  • Organizer: American Heart Association (AHA) Scientific Sessions 2017 2017/11/11-15 Anaheim USA
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 内在性long non-coding RNAによる新規Selenoprotein P翻訳制御メカニズム (2016)
  • Author(s): 三田雄一郎, 斎藤芳郎, 内田理沙, 安原小百合, 野口範子
  • 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] 糖尿病関連タンパク質selenoprotein Pの翻訳を抑制する内在性long non-coding RNAの効果 (2016)
  • Author(s): 内田理沙, 三田雄一郎, 安原小百合, 斎藤芳郎, 野口範子
  • 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] Jurkat細胞のSelenoprotein P取り込みに関与するApoER2の同定 (2016)
  • Author(s): 堺菜穂子, 三田雄一郎, 吉岡佑弥, 野口範子, 斎藤芳郎
  • 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] Selenoprotein Pの中和抗体による耐糖能異常及びインスリン分泌能の改善 (2016)
  • Author(s): 三田雄一郎, 中山華穂, 稲荷尚吾, 西藤有希奈, 吉岡佑弥, 曽谷奏, 高部稚子, 御簾博文, 篁俊成, 高橋和彦, 野口範子, 斎藤芳郎
  • Organizer: 第69回 日本酸化ストレス学会学術集会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-08-30
• [Presentation] セレノプロテインPの阻害抗体による糖尿病治療効果の解析-インスリン抵抗性及び分泌能を改善する抗体医薬の開発 (2016)
  • Author(s): 三田雄一郎, 中山華穂, 稲荷尚吾, 西藤有希奈, 吉岡佑弥, 曽谷奏, 高部稚子, 御簾 博文, 篁 俊成, 高橋和彦, 野口範子, 斎藤芳郎
  • Organizer: 第59回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 京都国際会館（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2016-05-19
• [Remarks] 膵臓のインスリン産生とインスリン抵抗性の両方を改善する物質を 世界で初めて発見
  • URL: https://www.doshisha.ac.jp/attach/news/OFFICIAL-NEWS-JA-5377/92271/file/besshi.pdf