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Elucidation of the mechanism and physiological significance of translational readthrough in higher animals nervous system

Research Project

Project/Area Number 19K06889
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
Research InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science

Principal Investigator

Yamaguchi Yoshihide  東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (50311832)

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: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords翻訳リードスルー / 髄鞘 / リン酸化 / タンパク質キナーゼC / シャルコー・マリー・トゥース病 / 脳・神経 / ミエリン / 細胞接着 / PKC / リードスルー / 翻訳
Outline of Research at the Start

翻訳リードスルー(正統な終止コドンの読み飛ばし)は、mRNAにコードされた正統な分子とともにC末部に付加ドメインを持つ分子を産生する翻訳制御システムである。高等動物におけるこのシステムの存在意義や産生制御機構の詳細は未だ不明である。そこで末梢神経系ミエリンに存在するリードスルー産物である large myelin protein zero (L-MPZ) を中心に、生体内でリードスルー産物の産生量や性質を変化させた場合の影響の解析や培養細胞強制発現系を用いた解析などにより、高等動物神経系における翻訳リードスルー分子産生メカニズムおよびその生理的意義を解明する。

Outline of Final Research Achievements

Translational readthrough is a regulation system to produce an isoform with an extended extra-functional domain at the C-terminus from the same mRNA coding a canonical molecule. In this study, to clarify the meaning of the existence of physiological translational readthrough in the higher animal nervous system, we performed the analyses of a translational readthrough isoform L-MPZ in peripheral nerve myelin using genetically modified mice and forced expression cell culture system. The results indicate the necessity of appropriate ratio of readthrough isoform and the significance of the phosphorylation in the additional domain for the proper myelin function.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

翻訳リードスルーはヒトを含めた哺乳類にも存在するシステムとして注目されている。また特に近年、様々な生理的機能に関わるタンパク質の機能調節メカニズムとして翻訳時の制御機構が新たに見出されている。本研究では、適正量のリードスルー産物が正常な神経機能に必要であり、これらの破綻が病気を引き起こす可能性を示した。高等動物神経系における遺伝子機能調節としての生理的な翻訳リードスルー機構の研究は、将来的に基礎研究だけでなく神経系疾患の研究にも役立つと考えられる。

Report

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

    (15 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Influence of novel readthrough agents on myelin protein zero translation in the peripheral nervous system2022

    • Author(s)
      Yoshinori Otani, Akihiro Taguchi , Keisuke Hamada, Yoshio Hayashi, Yoshihide Yamaguchi, Hiroko Baba
    • Journal Title

      Neuropharmacology

      Volume: 211 Pages: 109059-109059

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2022.109059

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Upregulation of large myelin protein zero leads to CharcotーMarieーTooth disease-like neuropathy in mice2020

    • Author(s)
      Otani Yoshinori、Ohno Nobuhiko、Cui Jingjing、Yamaguchi Yoshihide、Baba Hiroko
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 121-121

    • DOI

      10.1038/s42003-020-0854-z

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] P0タンパク質翻訳リードスルーの異常増加で誘導されるCMT病態の解析2022

    • Author(s)
      山口 宜秀
    • Organizer
      第6回日本ミエリン研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 末梢神経ミエリンタンパク質L-MPZを欠損したマウスの解析2022

    • Author(s)
      瀬戸口 潔、林 明子、崔 晶晶、林 萌々花、平井 大之、雨宮 千紗、大谷 嘉典、馬場 広子、山口 宜秀
    • Organizer
      第6回日本ミエリン研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] L-MPZの機能とリン酸化による制御機構の解明2022

    • Author(s)
      後藤 雅裕、渡邊 佑奈、中島 鉄博、大谷 嘉典、馬場 広子、山口 宜秀
    • Organizer
      第6回日本ミエリン研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] L-MPZ PKCリン酸化サイト変異マウスの作製2022

    • Author(s)
      小倉 新、後藤 雅裕、山口 宜秀
    • Organizer
      第6回日本ミエリン研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ミエリンタンパク質L-MPZは末梢神経系の構造維持と機能に必要である2021

    • Author(s)
      瀬戸口 潔、大谷 嘉典、林 明子、崔 晶晶、平井 大之、雨宮 千紗、山口 宜秀、澤井 摂、馬場 広子
    • Organizer
      第64回日本神経化学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 末梢ミエリンタンパク質L-MPZのPKCリン酸化による細胞接着活性の解析2021

    • Author(s)
      後藤 雅裕、渡邊 佑奈、中島 鉄博、大谷 嘉典、馬場 広子、山口 宜秀
    • Organizer
      第64回日本神経化学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 翻訳リードスルー産物である L-MPZは末梢神経系 におけるミエリン形成・維持に重要である2020

    • Author(s)
      後藤 雅裕,崔 晶晶,瀬戸口 潔,林 萌々花,平井 大之,大谷 嘉典,山口 宜秀,馬場 広子
    • Organizer
      第63回日本神経化学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] シャルコー・マリー・トゥース病モデルマウス:L-MPZマウスの病態進行の解析2020

    • Author(s)
      大谷 嘉典,崔 晶晶,山口 宜秀,藍郷 加奈子,原 綾香、坂 剛太、藤谷 昌司,馬場 広子
    • Organizer
      第63回日本神経化学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Excessive Production of L-MPZ, a Translational Readthrough Isoform of Myelin Protein Zero (P0, MPZ), Causes CharcotーMarieーTooth Disease (CMT)-like Phenotype.2019

    • Author(s)
      Y. Yamaguchi, Y. Otani, M. Takehara, T. Nakajima, T. Narazaki, J. Cui, H. Baba
    • Organizer
      The 14th Biennial ISN Satellite Meeting on Myelin Biology
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Abnormalities of Peripheral Mmyelin Development in CharcotーMarieーTooth (CMT) Disease model, L-MPZ mouse.2019

    • Author(s)
      Y. Yamaguchi, Y. Otani, M. Takehara, T. Nakajima, T. Narazaki, J. Cui, H. Baba
    • Organizer
      2019 ISN-ASN Meeting
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シャルコー・マリー・トゥース病モデル L-MPZ マウスにおけるミエリン形成過程の解析2019

    • Author(s)
      山口 宜秀、大谷 嘉典、竹原 雅之、中島 鉄博、楢崎 琢朗、崔 晶晶、馬場  広子
    • Organizer
      NEURO 2019 第42回日本神経科学大会 第62回日本神経化学会大会 合同大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Translational Readthrough Regulates Physiological Function in the Nervous System2019

    • Author(s)
      Y. Yamaguchi, Y. Otani, N. Ohno, J. Cui, H. Baba
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] プレスリリース 薬学部 馬場広子教授、山口宜秀准教授

    • URL

      https://www.toyaku.ac.jp/pharmacy/newstopics/2019/0314_3606.html

    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

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

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