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Compositional dynamics of nuclear stress bodies and its roles in stress response

Research Project

Project/Area Number 19K06478
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 43010:Molecular biology-related
Research InstitutionOsaka University (2020-2021)
Hokkaido University (2019)

Principal Investigator

Ninomiya Kensuke  大阪大学, 生命機能研究科, 特任講師(常勤) (00437279)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords熱ストレス応答 / 長鎖非コードRNA / スプライシング / 非膜性構造体 / ストレス応答 / 核内構造体
Outline of Research at the Start

熱ストレス下の霊長類細胞では核内ストレス体(nuclear Stress Body)と呼ばれる核内構造体が形成される。核内ストレス体の構造と機能は長年謎に包まれていたが、申請者は核内ストレス体の構成蛋白質、および、制御下にある遺伝子を網羅的に同定した。本研究課題は、核内ストレス体の特徴的な構成変動に着目し、その分子機構と細胞における役割を明らかにすることで、核内ストレス体によるストレス応答制御機構を解明することを目的にしている。

Outline of Final Research Achievements

HSATIII lncRNAs are primate-specific transcripts mostly consisting of GGAAU repeat. HSATIII lncRNAs are transcribed under thermal stress conditions and stably remain in the nucleus, where they recruit specific RNA-binding proteins (RBPs) to assemble massive membraneless subnuclear structures called nuclear stress bodies (nSBs). Recently, we reported that nSBs repress splicing of hundreds of specific pre-mRNAs during thermal stress recovery through the dual control mechanisms: “reaction crucibles” for CLK1-dependent re-phosphorylation of SRSF9 and “molecular sponges” for sequestration of m6A-related factors.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

核内ストレス体は熱ストレス下の細胞核内で形成される霊長類特異的な構造体であるが、その分子機能は30年近くにわたってほとんど解明されていなかった。本研究課題において、核内ストレス体が熱ストレス回復期の遺伝子発現を2つの異なる分子機構の足場となることで制御していることを見出した。この結果は、霊長類特異的な細胞ストレス応答機構の解明に寄与すると考えられる。また、核内ストレス体の足場となる分子は単純な繰り返し配列で構成された長鎖非コードRNAであり、そのRNAが複数の分子機能の共通の足場になりうることを示した点で、学術的にも示唆に富んだ興味深い成果と考えられる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (9 results) Book (2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] m6A modification of HSATIII lncRNAs regulates temperature‐dependent splicing2021

    • Author(s)
      Ninomiya Kensuke、Iwakiri Junichi、Aly Mahmoud Khamis、Sakaguchi Yuriko、Adachi Shungo、Natsume Tohru、Terai Goro、Asai Kiyoshi、Suzuki Tsutomu、Hirose Tetsuro
    • Journal Title

      The EMBO Journal

      Volume: 40 Issue: 15

    • DOI

      10.15252/embj.2021107976

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Small molecule targeting r(UGGAA)n disrupts RNA foci and alleviates disease phenotype in Drosophila model2021

    • Author(s)
      Shibata Tomonori、Nagano Konami、Ueyama Morio、Ninomiya Kensuke、Hirose Tetsuro、Nagai Yoshitaka、Ishikawa Kinya、Kawai Gota、Nakatani Kazuhiko
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1038/s41467-020-20487-4

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Short Tandem Repeat-Enriched Architectural RNAs in Nuclear Bodies: Functions and Associated Diseases2020

    • Author(s)
      Ninomiya Kensuke、Hirose Tetsuro
    • Journal Title

      Non-Coding RNA

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 6-6

    • DOI

      10.3390/ncrna6010006

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Two distinct nuclear stress bodies containing different sets of RNA-binding proteins are formed with HSATIII architectural noncoding RNAs upon thermal stress exposure2019

    • Author(s)
      Aly Mahmoud Khamis、Ninomiya Kensuke、Adachi Shungo、Natsume Tohru、Hirose Tetsuro
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 516 Issue: 2 Pages: 419-423

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.06.061

    • NAID

      120006878349

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] LncRNA ‐dependent nuclear stress bodies promote intron retention through SR protein phosphorylation2019

    • Author(s)
      Ninomiya Kensuke、Adachi Shungo、Natsume Tohru、Iwakiri Junichi、Terai Goro、Asai Kiyoshi、Hirose Tetsuro
    • Journal Title

      The EMBO Journal

      Volume: 39 Issue: 3

    • DOI

      10.15252/embj.2019102729

    • NAID

      120006876293

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] HSATIII lncRNAの細胞質における動態と分子機能2022

    • Author(s)
      二宮賢介, 廣瀬哲郎
    • Organizer
      RNAフロンティアミーティング2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 霊長類特異的なHSATIII lncRNAの細胞質における新規分子機能2021

    • Author(s)
      二宮賢介, 廣瀬哲郎
    • Organizer
      第44回 日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] The novel molecular function of HSATIII lncRNAs in cytoplasm2021

    • Author(s)
      二宮賢介, 廣瀬哲郎
    • Organizer
      第22回日本RNA学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] HSATIII lncRNAs dictate primate-specific response to thermal stress through the dual mechanisms of splicing control2020

    • Author(s)
      二宮賢介
    • Organizer
      第43回 日本分子生物学会年会 フォーラム
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] HSATIII lncRNAによる2つのスプライシング制御機構2019

    • Author(s)
      二宮賢介
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] HSATIII lncRNAによる2つのスプライシング制御機構2019

    • Author(s)
      二宮賢介
    • Organizer
      第5回北大部局間横断シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] HSATIII lncRNAによる2つのスプライシング制御機構2019

    • Author(s)
      二宮賢介
    • Organizer
      2019年度 北海道大学共同利用・共同研究拠点アライアンス部局横断シンポジウム「計算科学が拓く汎分野研究」
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] HSATIII lncRNAによる2つのスプライシング制御機構2019

    • Author(s)
      二宮賢介
    • Organizer
      RNAフロンティアミーティング2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 核内ストレス体による2つのスプライシング制御機構2019

    • Author(s)
      二宮賢介
    • Organizer
      第21回日本RNA学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] 「化学工業」2020年4月号 「注目される最先端相分離研究」2020

    • Author(s)
      二宮賢介 廣瀬哲郎 (分担執筆)
    • Total Pages
      86
    • Publisher
      化学工業社
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] 「化学工業」2020年4月号 「注目される最先端相分離研究」2020

    • Author(s)
      二宮賢介 廣瀬哲郎
    • Publisher
      化学工業社
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 霊長類細胞は二刀流で熱ストレスに対処する

    • URL

      https://www.fbs.osaka-u.ac.jp/ja/research_results/papers/detail/1025

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] ノンコーディングRNA構造体nSBの新機能を発見~温度を感知したリン酸化反応の「るつぼ」として働く~

    • URL

      https://www.hokudai.ac.jp/news/2019/12/rnansb.html

    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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