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Study on the cellular quality control mechanisms for eliminating splicing-defective cells

Research Project

Project/Area Number 21H02423
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

Kaida Daisuke  富山大学, 学術研究部医学系, 准教授 (60415122)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高崎 一朗  富山大学, 学術研究部工学系, 准教授 (00397176)
岩崎 信太郎  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (80611441)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Keywordsスプライシング / 細胞周期 / p27 / 安定性 / mRNA / 細胞死 / pre-mRNA
Outline of Research at the Start

mRNAスプライシングは真核生物の遺伝子発現にとって必須の機構であるが、スプライシングに異常のある細胞を排除する「細胞の品質管理機構」は知られていない。申請者は、スプライシング阻害時の遺伝子発現変化が、「細胞の品質管理機構」に関わることを見出した。そこで、スプライシング阻害時に発現が変化する遺伝子の解析を通して、スプライシング異常時の細胞の品質管理機構を解明する。本研究は、スプライシング関連疾患の治療法の開発や、スプライシングが発達している高等真核生物への進化の過程の理解にも貢献できる。

Outline of Final Research Achievements

We performed experiments to show that there is a molecular mechanism to prevent the proliferation of splicing-defective cells, which can be the cause of diseases. As a result, it became evident that the proliferation of splicing-defective cells is suppressed through either cell cycle arrest or cell death. The molecular mechanism of cell cycle arrest involves the truncated form of the CDK inhibitor p27, called p27*, which stops the cell cycle by inhibiting both G1 and M phase cyclins. Additionally, p27* was found to be more stable compared to the wild-type p27, thereby possessing stronger cell cycle arrest activity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

私たちの研究成果は、私たちの体内でスプライシング異常細胞の増殖がどのように抑制されているかを明らかにするものです。スプライシング異常細胞は様々な疾患の原因となるため、このメカニズムの解明はスプライシング異常に関わる疾患の治療法の開発につながると考えられます。また、高等真核生物ではスプライシングを利用することにより、より複雑な生命活動を行っていますが、より多くのスプライシング異常のリスクがあります。このメカニズムは、高等真核生物への進化を考える上でも重要であると言えます。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (13 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Neuronal SAM68 differentially regulates alternative last exon splicing and ensures proper synapse development and function2023

    • Author(s)
      Darwish Mohamed、Ito Masatoshi、Iijima Yoko、Takase Akinori、Ayukawa Noriko、Suzuki Satoko、Tanaka Masami、Komori Kanae、Kaida Daisuke、Iijima Takatoshi
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 299 Issue: 10 Pages: 105168-105168

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.105168

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cell cycle arrest caused by splicing abnormality2022

    • Author(s)
      甲斐田大輔
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 94 Issue: 6 Pages: 829-836

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2022.940829

    • ISSN
      0037-1017
    • Year and Date
      2022-12-25
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Spliceostatin A stabilizes CDKN1B mRNA through the 3′ UTR2022

    • Author(s)
      Daisuke Kaida and Kenta Shida
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      Volume: 608 Pages: 39-44

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.03.085

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Truncated Form of the p27 Cyclin-Dependent Kinase Inhibitor Translated from Pre-mRNA Causes G<sub>2</sub>-Phase Arrest2022

    • Author(s)
      Kaida Daisuke、Satoh Takayuki、Ishida Ken、Yoshimoto Rei、Komori Kanae
    • Journal Title

      Molecular and Cellular Biology

      Volume: 42 Issue: 11

    • DOI

      10.1128/mcb.00217-22

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CCNE1 and E2F1 Partially Suppress G1 Phase Arrest Caused by Spliceostatin A Treatment2021

    • Author(s)
      Kei Kikuchi, Daisuke Kaida
    • Journal Title

      Int. J. Mol. Sci.

      Volume: 22 Issue: 21 Pages: 11623-11623

    • DOI

      10.3390/ijms222111623

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Spliceostatin A interaction with SF3B1 limits U1 snRNP availability and causes premature cleavage and polyadenylation.2021

    • Author(s)
      Yoshimoto, R., Chhipi-Shrestha, J.K., Schneider-Poetsch, T., Furuno, M., Burroughs, A.M., Noma, S., Suzuki, H., Hayashizaki, Y., Mayeda, A., Nakagawa, S., Kaida, D., Iwasaki, S., Yoshida, M.
    • Journal Title

      Cell Chem. Biol.

      Volume: - Issue: 9 Pages: 1356-1365

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2021.03.002

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] スプライシング阻害剤はp27 mRNAの安定化を介して抗がん活性を発揮する2023

    • Author(s)
      甲斐田大輔
    • Organizer
      第27回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Splicing inhibition stabilizes p27 mRNA through mir-221/222 and PUM12023

    • Author(s)
      Daisuke Kaida, Kenta Shida, Kanae Komori
    • Organizer
      第24回日本RNA学会年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] A truncated form of p27 causes G2 phase arrest after splicing inhibition2023

    • Author(s)
      Yuiko Nakai, Daisuke Kaida
    • Organizer
      第24回日本RNA学会年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] スプライシング異常細胞を排除する細胞の品質管理機構2023

    • Author(s)
      甲斐田大輔
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] スプライソスタチンAは3’UTRを介してCDKN1B mRNAを安定化させる2022

    • Author(s)
      志田健太、甲斐田大輔
    • Organizer
      日本生化学会北陸支部 第40回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] スプライシング阻害剤はトランケート型タンパク質の産生を介して抗がん活性を発揮する2022

    • Author(s)
      甲斐田大輔
    • Organizer
      第26回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Study on the molecular mechanisms of G1 phase arrest caused by spliceostatin A treatment2022

    • Author(s)
      甲斐田大輔
    • Organizer
      第26回日本RNA学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] スプライシング阻害がG1期停止を引き起こすメカニズムの解析2022

    • Author(s)
      甲斐田大輔
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Rbm38がスプライシング阻害による転写伸長抑制を解除する機序の解明2021

    • Author(s)
      中井結衣子、甲斐田大輔
    • Organizer
      日本生化学会北陸支部第39回大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Truncated proteins which are produced by pre-mRNA translation protect our body from splicing abnormality2021

    • Author(s)
      Daisuke Kaida, Ken Ishida, Takayuki Satoh
    • Organizer
      第22回 日本RNA学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Comprehensive understanding of the molecular mechanisms of cell cycle arrest caused by splicing inhibition2021

    • Author(s)
      甲斐田大輔
    • Organizer
      第44回 日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] スプライシング阻害によるG1停止機構の解明2021

    • Author(s)
      菊池啓、甲斐田大輔
    • Organizer
      第44回 日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Rbm38がスプライシング阻害による転写伸長抑制を解除するメカニズム2021

    • Author(s)
      中井結衣子、甲斐田大輔
    • Organizer
      第44回 日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Book] mRNAの制御機構の解明と治療薬・ワクチンへの応用2023

    • Author(s)
      甲斐田大輔 他
    • Total Pages
      411
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861049378
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Book] ヒトゲノム事典2021

    • Author(s)
      甲斐田大輔
    • Total Pages
      448
    • Publisher
      一色出版
    • ISBN
      9784910389127
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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