Elucidation of the mechanism that couples the microRNA biogenesis with the nutritional state

• Project/Area Number: 26650029
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Functional biochemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: KATADA TOSHIAKI 東京大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (10088859)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): FUKUYAMA Masamitsu 東京大学, 大学院薬学系研究科, 講師 (20422389)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: マイクロRNA / RNA結合蛋白質 / 線虫 / 栄養 / microRNA / 栄養応答 / 遺伝子発現制御 / 転写制御 / 神経前駆細胞 / インスリン経路

Outline of Final Research Achievements

Stem and progenitor cells in animals have been known to change the frequency of cellular behaviors such as cell divisions and differentiation. Using the nematode, C. elegans, our studies suggest that two genes, called nhl-2 and nos-1, play an essential role in temporally arresting cell divisions and subsequent differentiation of neural progenitor cells during starvation, and that they regulate the biogenesis of a microRNA, called miR-235. Further elucidation of the mechanism that underlies the genetic and molecular interactions among these molecules under the nutritionally poor and replete conditions would help to understand how animals coordinate the cellular activity with the change in the nutritional state.

Research Products

• [Journal Article] Variegated RHOA mutations in adult T-cell leukemia/lymphoma (2016)
  • Author(s): Nagata Y, Kontani K, Enami T, Kataoka K, Ishii R, Totoki Y, Kataoka TR, Hirata M, Aoki K, Nakano K, Kitanaka A, Sakata-Yanagimoto M, Egami S, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Shiozawa Y, Yoshizato T, (9名), Miyano S, Nureki O, Shibata T, Haga H, Shimoda K, Katada T, Chiba S, Watanabe T, Ogawa S
  • Journal Title: Blood Volume: 127 Issue: 5 Pages: 596-604
  • DOI: 10.1182/blood-2015-06-644948
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Nutritional regulation of cellular quiescence in animals (2015)
  • Author(s): 福山 征光
  • Journal Title: 生化学 Volume: 87 Issue: 1 Pages: 129-132
  • DOI: 10.14952/SEIKAGAKU.2015.870129
  • NAID: 40020383751
  • ISSN: 0037-1017
  • Year and Date: 2015-02-25
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Di-Ras2 Protein Forms a Complex with SmgGDS Protein in Brain Cytosol in Order to Be in a Low Affinity State for Guanine Nucleotides. (2015)
  • Author(s): Ogita Y, Egami S, Ebihara A, Ueda N, Katada T, Kontani K.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 290 (33) Issue: 33 Pages: 20245-20256
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.637769
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mechanisms for exporting large-sized cargoes from the endoplasmic reticulum. (2015)
  • Author(s): Saito K, Katada T.
  • Journal Title: Cell Mol. Life Sci. Volume: 72 Issue: 19 Pages: 3709-3720
  • DOI: 10.1007/s00018-015-1952-9
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The C. elegans hypodermis couples progenitor cell quiescence to the dietary state. (2015)
  • Author(s): Fukuyama M, Kontani K, Katada T, Rougvie AE.
  • Journal Title: Current Biology Volume: 印刷中 Issue: 9 Pages: 1241-1248
  • DOI: 10.1016/j.cub.2015.03.016
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 幹・前駆細胞の栄養応答とその分子機構の最前線 インスリン経路とマイクロRNAの関与 (2014)
  • Author(s): 福山 征光
  • Journal Title: ファルマシア Volume: 50 Pages: 512-516
  • NAID: 130005160520
  • Peer Reviewed
• [Presentation] マウス初期胚発生過程において低分子量Gタンパク質Arl8bは母体由来タンパク質のリソソーム分解に必要である (2015)
  • Author(s): 岡 実穂、橋本 圭介、山口 良文、齋藤 伸一郎、三浦 正幸、三宅 健介、紺谷 圏二、堅田 利明
  • Organizer: BMB2015 第38回日本分子生物学会年会第88回日本生化学会大会合同年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-04
• [Presentation] 線虫における神経前駆細胞の栄養応答を司る組織間ネットワーク (2015)
  • Author(s): 福山 征光
  • Organizer: BMB2015 第38回日本分子生物学会年会第88回日本生化学会大会合同年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-03
  • Invited
• [Presentation] 小胞体上のVII型コラーゲン積み荷受容体の性状解析 (2015)
  • Author(s): 前田 深春、齋藤 康太、堅田 利明
  • Organizer: BMB2015 第38回日本分子生物学会年会第88回日本生化学会大会合同年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-03
• [Presentation] 生理的および肝線維化時におけるコラーゲン分泌機構の解析 (2015)
  • Author(s): 齋藤 康太、前田 深春、篠原 健太朗、堅田 利明
  • Organizer: BMB2015 第38回日本分子生物学会年会第88回日本生化学会大会合同年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-03
• [Presentation] 低分子量Gタンパク質Arl8bはマウス胚発生における正常な脳形成に必要である (2015)
  • Author(s): 橋本 圭介、岡 実穂、山口 良文、岸 雄介、後藤 由季子、三浦 正幸、紺谷 圏二、堅田 利明
  • Organizer: BMB2015 第38回日本分子生物学会年会第88回日本生化学会大会合同年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-03
• [Presentation] 細胞外環境pHによるER exit siteの局在制御機構の解析 (2015)
  • Author(s): 篠原 健太朗、齋藤 康太、堅田 利明
  • Organizer: BMB2015 第38回日本分子生物学会年会第88回日本生化学会大会合同年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] Dual function of cTAGE5 in collagen export from the ER (2015)
  • Author(s): Kota Saito, Tomoya Tanabe, Toshiaki Katada
  • Organizer: Gordon Research Conference, Molecular membrane biology
  • Place of Presentation: Andover（米国）
  • Year and Date: 2015-07-15
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] コラーゲン分泌に対しcTAGE5は２種の異なる機能を有する (2015)
  • Author(s): 齋藤 康太、田辺 共哉、篠原 健太郎、前田 深春、佐々木 紀人、堅田 利明
  • Organizer: 第67回日本細胞生物学会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都・江戸川区）
  • Year and Date: 2015-06-30
• [Presentation] Hedgehog and PTCHD genes couple reactivation of quiescent neural progenitors to the dietary environment. (2015)
  • Author(s): Masamitsu Fukuyama, Masahiko Kume, Kenji Kontani, Toshiaki Katada
  • Organizer: 20th International C. elegans Meeting
  • Place of Presentation: Los Angels（米国）
  • Year and Date: 2015-06-27
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Hedgehog and PTCHD genes couple reactivation of neural progenitors to the nutritional state in C. elegans. (2015)
  • Author(s): Masamitsu Fukuyama
  • Organizer: 第48回日本発生生物学会大会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場（茨城県・つくば市）
  • Year and Date: 2015-06-03
• [Presentation] The hedgehog-patched-related signaling couples reactivation of neural progenitors to the nutritional state in C. elegans (2014)
  • Author(s): 粂 優彦, 福山 征光, 紺谷 圏二, 堅田 利明
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-27
• [Presentation] 食餌環境に応答した線虫の神経前駆細胞の活性化調節機構 (2014)
  • Author(s): 粂 優彦、 福山 征光、 紺谷 圏二、 堅田 利明
  • Organizer: 日本薬学会生物系薬学部会・ファーマバイオフォーラム2014
  • Place of Presentation: 富山国際会議場（富山県・富山市）
  • Year and Date: 2014-09-21
• [Presentation] 線虫における発育プログラムの栄養応答機構 (2014)
  • Author(s): 福山 征光
  • Organizer: 第85回日本動物学会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2014-09-12
  • Invited
• [Presentation] 線虫を用いた幹・前駆細胞の栄養応答制御機構の研究 (2014)
  • Author(s): 福山 征光、春日 秀文、北澤 文、粂 優彦、小川 拓也、紺谷 圏二、堅田 利明
  • Organizer: 第１３回生命科学研究会
  • Place of Presentation: ＪＲタワーホテル日航札幌（北海道・札幌市）
  • Year and Date: 2014-06-21
• [Remarks] 東京大学大学院 薬学系研究科 生理化学教室
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~seiri/
• [Remarks] 東京大学大学院 薬学系研究科 生理化学教室
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~seiri/