mRNA核外輸送と細胞の高次機能発現

• Project Area: Diversity and asymmetry achieved by RNA program
• Project/Area Number: 21112513
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 片平 じゅん 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (30263312)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2010: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2009: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: TREX複合体 / 3'末端形成 / 転写終結 / 遺伝子発現調節 / 核-細胞質間輸送 / mRNA / RNAプロセシング / 遺伝子発現

Research Abstract

RNA転写の場である核とタンパク質翻訳の場である細胞質とが核膜により物理的に隔てられている真核細胞では、mRNAの核外輸送は遺伝子発現における必須の過程である。近年の研究から、核外輸送は、単に遺伝情報をコードしたmRNAをタンパク質翻訳の場である細胞質へ送達させるための機構として重要であるばかりでなく、核内における転写、スプライシングや3'-末端形成などのmRNAプロセシング、細胞質における翻訳などの各過程と機能的にカップリングすることにより、遺伝子発現調節機構やmRNAの品質管理機構の一段階としても重要な役割を果たしていることが明らかにされてきている。本年度は、実験計画に従い研究を遂行し、平成21年度研究において、抗TREX複合体抗体を用いた免疫沈降法により同定したいくつかのTREX複合体結合因子の遺伝子発現における役割の解析を進めた。その結果、ヒトTREX複合体は、標的遺伝子のmRNA転写終結および3'末端形成と核外輸送の過程を共役させ、遺伝子発現の効率を高めるために重要な役割を果たしていることを明らかにした。また、3'末端形成に必須であるmRNA前駆体切断の過程における役割を明らかにしつつある。今後、本申請研究によって新たに同定した種々のTREX複合体標的遺伝子の発現調節機構を解明していくとともに、前駆体切断の過程の分子機構の解明を試みる。さらに、これまでに同定した機能未解明のTREX複合体結合タンパク質因子群についての機能解析にも着手し、TREX複合体を介した遺伝子発現調節機構の全容の解明を試みる。

Research Products

• [Journal Article] mRNAの核外輸送と細胞内局在化機構 (2011)
  • Author(s): 片平じゅん, ら
  • Journal Title: 生体の科学 Volume: 62 Pages: 69-74
  • NAID: 40018713434
• [Journal Article] Identification of importin alphal as a novel constituent of RNA stress granules. (2010)
  • Author(s): K.Fujimura, et al.
  • Journal Title: Biochim.Biophys.Acta. Volume: 1803 Pages: 865-871
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 共立出版 (2009)
  • Author(s): 片平じゅん
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 増刊・mRNAプログラム-多様性と非対称性の獲得戦略 54 Pages: 2109-2113
• [Journal Article] Roles of the TREX complex in nuclear export of mRNA (2009)
  • Author(s): Katahira, J., et al.
  • Journal Title: RNA Biology 6 Pages: 149-152
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A high-resolution structure of the pre-microRNA nuclear export machinery (2009)
  • Author(s): Okada, C., et al.
  • Journal Title: Science 326 Pages: 1275-1279
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Selective localization of PCBP2 to cytoplasmic processing bodies. (2009)
  • Author(s): Fujimura K., et al.
  • Journal Title: BBA 1793 Pages: 878-887
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Microscopic dissection of the process of stress granule assembly. (2009)
  • Author(s): Fujimura K., et al.
  • Journal Title: BBA 1793 Pages: 1728-1737
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Roles of the human TREX complex in gene expression. (2009)
  • Author(s): 片平じゅん
  • Organizer: 2009 International meeting on nuclear trafficking
  • Place of Presentation: Banff, Alberta, Canada
  • Year and Date: 2009-08-28
• [Presentation] Thoc5およびAly/REFはHSP70 mRNA核外輸送のアダプターとして機能する (2009)
  • Author(s): 片平じゅん
  • Organizer: 第11回 日本RNA学会総会
  • Place of Presentation: 朱鷺メッセ(新潟)
  • Year and Date: 2009-07-27
• [Presentation] Adaptor Aly and Co-Adaptor Thoc5 Function in the Tap-p15-Mediated Nuclear Export of HSP70 Mrna (2009)
  • Author(s): 片平じゅん
  • Organizer: 第61回 日本細胞生物学会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場(愛知)
  • Year and Date: 2009-06-27