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Molecular mechanism of alternative mRNA splicing regulation by active flavonoids and its application

Research Project

Project/Area Number 19K22280
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Masuda Seiji  京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (20260614)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 瀬尾 茂人  大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (30432462)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Keywords選択的mRNAスプライシング / アピゲニン / ルテオリン / 次世代シーケンス解析 / スプライシング / 食品化合物 / フラボノイド / 選択的スプライシング
Outline of Research at the Start

食品成分より核内mRNAプロセシング過程を阻害する化合物としてアピゲニン、ルテオリンを見いだした。次いで次世代シーケンス解析により、その作用機序がスプライシング制御であり、広範な遺伝子の選択的スプライシングに影響していることを発見した。この発見は、「食品成分が選択的スプライシングを広範囲に制御する」というこれまでになかった新しい概念の提唱につながる。今後、食品成分による選択的スプライシング解析のための適切な解析プラットフォーム作りを提案する。

Outline of Final Research Achievements

Apigenin and luteolin (active flavonoids) have strong inhibitory activity of mRNA splicing. To servey affected introns by active flavonoid treatment, we performed NGS analysis and detected significant changes in the alternative mRNA splicing of various genes. The characteristics of the target introns had shorter length, higher GC content, and lower splice site score. The reporter-gene was then generated to verify the above observations. The results showed that active flavonoids caused intron retention and resulted in splicing inhibition, for introns with weak splice sites.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

「食品成分が選択的スプライシングを制御する」ことは、これまでの概念にはなかったことである。加えて、活性フラボノイド以外にもスクリーニングで選択的スプライシングを生じさせる化合物を生成単離した。このことから選択的スプライシングを制御する化合物は他にも広く食品中に存在すると考えられた。本研究は、今後食品成分による選択的スプライシング制御機構の迅速な解析のための適切な解析プラットフォーム環境として有用となることを示した。

Report

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

    (12 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Analyses of putative anti-cancer potential of three STAT3 signaling inhibitory compounds derived from Salvia officinalis2021

    • Author(s)
      Yanagimichi Maho、Nishino Katsutoshi、Sakamoto Akiho、Kurodai Ryusei、Kojima Kenji、Eto Nozomu、Isoda Hiroko、Ksouri Riadh、Irie Kazuhiro、Kambe Taiho、Masuda Seiji、Akita Toru、Maejima Kazuhiro、Nagao Masaya
    • Journal Title

      Biochemistry and Biophysics Reports

      Volume: 25 Pages: 100882-100882

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2020.100882

    • NAID

      120007190932

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Regulating Divergent Transcriptomes through mRNA Splicing and Its Modulation Using Various Small Compounds2020

    • Author(s)
      Fujita Ken-ichi、Ishizuka Takaki、Mitsukawa Mizuki、Kurata Masashi、Masuda Seiji
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 21 Issue: 6 Pages: 2026-2026

    • DOI

      10.3390/ijms21062026

    • NAID

      120006936384

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Food-Derived Compounds Apigenin and Luteolin Modulate mRNA Splicing of Introns with Weak Splice Sites2019

    • Author(s)
      Kurata Masashi、Fujiwara Naoko、Fujita Ken-ichi、Yamanaka Yasutaka、Seno Shigeto、Kobayashi Hisato、Miyamae Yusaku、Takahashi Nobuyuki、Shibuya Yasuyuki、Masuda Seiji
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 22 Pages: 336-352

    • DOI

      10.1016/j.isci.2019.11.033

    • NAID

      120007132694

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 核内エキソソームの分解ターゲットとなるpolyA+RNAの解析2021

    • Author(s)
      杉元啓悟、藤原奈央子、瀬尾茂人、増田誠司
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度仙台大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] mRNA輸送因子UAP56とURH49による選択的mRNAスプライシング制御機構の解明2021

    • Author(s)
      池田 宥哉、藤田賢一、吉岡英惠、増田誠司
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度仙台大会
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  • [Presentation] Bulk poly(A)+;RNA輸送受容体NXF1補因子NXT遺伝子の哺乳類における多様化とその分子機能2020

    • Author(s)
      吉岡英恵、猪瀬春子、藤田賢一、増田誠司
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] 阻害剤を用いたmRNA代謝制御解析2020

    • Author(s)
      三宅 俊太郎、増田 誠司
    • Organizer
      日本農芸化学会関西支部
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  • [Presentation] 核内mRNA代謝制御シグナルの解析-ミトコンドリア呼吸鎖IIIの阻害剤はなぜmRNA代謝に影響するのか-2020

    • Author(s)
      三宅 俊太郎、増田 誠司
    • Organizer
      日本農芸化学会
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  • [Presentation] フラボノイドの抗腫瘍効果;スプライシング阻害による白板症治療薬への応用に向けて2019

    • Author(s)
      倉田雅志、高島裕之、増田誠司、渋谷恭之
    • Organizer
      日本口腔外科学会
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  • [Presentation] mRNA核外輸送を制御するDBP5の核膜孔への配位機構2019

    • Author(s)
      増田誠司、志岐拓哉
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Remarks] 京都大学大学院生命科学研究科分子応答機構学

    • URL

      http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/j/?post_type=labos&p=160

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  • [Remarks] 分子応答機構学ホームページ

    • URL

      http://www.bunshioutou.lif.kyoto-u.ac.jp

    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Research-status Report

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Published: 2019-07-04   Modified: 2022-01-27  

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