ミオシンVによるRNA顆粒輸送のメカニズムの研究

• Project/Area Number: 19037028
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Hiroshima University (2008); Osaka Bioscience Institute (2007)
• Principal Investigator: 内匠 透 Hiroshima University, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (00222092)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥5,200,000); Fiscal Year 2008: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000); Fiscal Year 2007: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
• Keywords: 遺伝子 / 細胞・組織 / 神経科学 / 蛋白質 / ナノマシン

Research Abstract

細胞内RNA顆粒は、RNAとRNA結合蛋白、翻訳関連蛋白他の蛋白からなり、遺伝子発現の転写後調節等の制御機能を有している。神経細胞に存在するRNA顆粒は、局所翻訳に関係し、シナプス可塑性の分子的基盤を考える上で重要である。研究代表者らは、RNA結合蛋白(TLS)を含むRNA顆粒が、アクチンモーターであるミオシンVにより、樹状突起からスパインに運ばれることを明らかにした。本研究では、ミオシンV及びTLSの相互作用蛋白を同定し、RNA顆粒の動態を経時的モニター系で解析することにより、神経樹状突起からスパインへのRNA輸送に関する「ナノシステム」の分子制御機構を明らかにすることを目的とする。酵母two-hybrid法により、ミオシンVに結合する蛋白をスクリーニングした結果、12個の候補遺伝子を同定し、海馬初代培養神経細胞系にて解析中である。これらの候補遺伝子のgain-of-function及びRNAiやミオシンVノックアウト(staggerer)マウスを用いたloss-of-functionの実験により、ミオシンVの輸送及びTLSを含むRNA顆粒の輸送との関連を明らかにする。また、網膜神経節細胞においては、TLSはカルシウム依存性にNMDA受容体であるNR1とmyosinVaと結合していることを明らかにした。TLSがカルシウム依存的なNR1スプライシングバリアントの輸送に関与することが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] The resetting of the circadian rhythm by Prostaglandin J2 is distinctly phase-dependent (2009)
  • Author(s): Koinuma, S., Yagita, K., Fujioka, A., Takashima, N, Takumi, T. and Shigeyoshi, Y.
  • Journal Title: FEBS Lett 583 Pages: 413-418
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TLS interaction with NMDA R1 splice variant and Myosin Vainretinal ganglion cell line RGC-5 (2009)
  • Author(s): Selamat, W. B., Wang, Y., Jamari, I., Takumi, T., Wong, F. and Fujii, R.
  • Journal Title: Neurosci. Lett. 450 Pages: 163-166
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TLS-GFP cannot rescue mRNP formation near spines and spine phenotype in TLS-KO (2009)
  • Author(s): Fujii, R., Grossenbacher-Zinchuk, O., Jamari, I., Wang, Y., Zinchuck, V. and Takumi. T.
  • Journal Title: NeuroReport 20 Pages: 57-61
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comment on Differential rescue of light-and food-entrainable circadian rhythms (2008)
  • Author(s): Mistlberger, R. E., Yamazaki, S., Pendergas, J. S., Landry, G. J., Takumi, T. and Nakamura, W.
  • Journal Title: Science 322 Pages: 675-675
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Of mice and men-universality and breakdown of behavioral organization (2008)
  • Author(s): Nakamura, T., Takumi, T., Takano, A., Aoyagi, N., Yoshiuchi, K., Struzik, Z. R. and Yamamoto. Y.
  • Journal Title: PLoS ONE 3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In vivo real-time monitoring of circadian timing in freely moving mice (2008)
  • Author(s): Nakamura, W., Yamazaki, S., Nakamura, T. J, Shirakawa, T., Block, G. D. and Takumi. T.
  • Journal Title: Curr. Biol. 18 Pages: 381-385
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A direct repeat of E-box-like elements is required for cell-autonomous circadian rhythm of clock genes (2008)
  • Author(s): Nakahata, Y., Yoshida, M., Takano, A., Soma, H., Y amamoto, T., Yasuda, A, Nakatsu, T. and Takumi, T.
  • Journal Title: BMC MoL Biol. 9 Pages: 1-1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Of mice and men-universality and breakdown of behavioral organization. (2008)
  • Author(s): Nakamura T
  • Journal Title: PLoS ONE (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In vivo monitoring of circadian timing in freely moving mice. (2008)
  • Author(s): Nakamura W
  • Journal Title: Curr Biol 18 Pages: 381-385
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A direct repeat of E-box-like element is required for cell-autonomous circadian rhythm of clock genes. (2008)
  • Author(s): Nakahata Y
  • Journal Title: BMC Mol Biol 9 Pages: 1-1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 精神機能とRNA (2007)
  • Author(s): 内匠 透
  • Journal Title: 細胞 39 Pages: 16-19
• [Journal Article] Fezfl is required for penetration of the basal lamina by olfactory axons to promote olfactory development
  • Author(s): Watanabe, Y., Inoue, K., Okuyama-Yamamoto, A., Nakai, N., Nakatani, J., Nibu, K., Sato, N., Iiboshi, Y, Yusa, K., Kondo, G., Takeda, J., Terashima, T. and Takumi, T.
  • Journal Title: J. Comp. Neurol. (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Robust food anticipatory activity in BMAL1-deficient mice
  • Author(s): Pendergas, J. S., Nakamura, W., Friday, R. C., Hatanaka, F., Takumi, T. and Yamazaki, S.
  • Journal Title: PLoS ONE (in press)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] A molecular approach towards an understanding of mind and behavior (2008)
  • Author(s): Toru Takumi
  • Organizer: BMB 2008
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2008-12-12
• [Presentation] Biological Clock (2008)
  • Author(s): Toru Takumi
  • Organizer: 5^<th> Japanese-German Frontier of Science Symposium
  • Place of Presentation: Germany, Maintz
  • Year and Date: 2008-11-01
• [Presentation] Molecular mechanisum of the biological clock and its output in circadian physiology and pathophysiology (2008)
  • Author(s): Toru Takumi
  • Organizer: 11^<th> World Congress on Psychiatric Genetics
  • Place of Presentation: Osaka International Convention Center
  • Year and Date: 2008-10-15
• [Presentation] mRNP顆粒の神経細胞スパインへの輸送におけるミオシンーVaの役割 (2007)
  • Author(s): 吉村淳
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] 網膜におけるRNA結合蛋白TLSの役割 (2007)
  • Author(s): 藤井律子
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] Is RNA involved in autistic behaviors? (2007)
  • Author(s): Toru Takumi
  • Organizer: 第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会大会、第17回日本神経回路学会大会 合同大会 シンポジウム「RNA metabolism: its involvement in physiology and neurologic diseases」
  • Place of Presentation: 横浜