スプライシング/mRNA核外輸送装置によるクロマチンサイレンシングの多元的制御

• Project Area: Diversity and asymmetry achieved by RNA program
• Project/Area Number: 21112517
• 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: Kumamoto University
• Principal Investigator: 谷 時雄 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (80197516)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥13,520,000 (Direct Cost: ¥10,400,000、Indirect Cost: ¥3,120,000); Fiscal Year 2010: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2009: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
• Keywords: スプライシング / mRNA核外輸送 / ヘテロクロマチン / イントロン / セントロメア / 分裂酵母

Research Abstract

染色体のセントロメア領域は、分裂装置のスピンドルが結合する特殊なクロマチン領域で、分裂酵母では、その領域はセントロメア由来のnon-coding RNAから産生されたsiRNAが関わるRNAi機構を介してヘテロクロマチン化されている。セントロメアdg non-coding RNA内に見いだしたmRNA型イントロンと、ヘテロクロマチン形成に関わるcentromere siRNA(csiRNA)産生機構の関連を解析するため、まずイントロンを除いた変異型dg ncRNAを転写合成するminichromosome plasmidを作成して解析したが、plasmid状態では正確なクロマチン構造をとり得ないことが示された。そこで、ゲノム内ade6遺伝子座にintron有りもしくはintron無しのdg ncRNAを発現するDNA断片を挿入した株を作成し、解析を進めた。その結果、Δdcr1株において、dg intronの有無でade6遺伝子座におけるヘテロクロマチン形成の効率が異なることが示唆された。今後、より定量的に解析すると共にintronを認識してスプライソソームを構築することがRDRC複合体のdg RNAへの誘引を促進しているか、免疫共沈解析などを用いて分子レベルで解析する。また、mRNA核外輸送変異ptr8がdg ncRNAのsiRNA化を阻害し、セントロメアヘテロクロマチン形成効率を低下させていることをChIP解析等で証明した。今後、ヘリカーゼであるPtr8pがRNAiを介したヘテロクロマチン形成にどのように関わっているか、その機構について分子遺伝学及び細胞生物学的手法を駆使して解析する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Critical role of Pcid2 in B cell survival through the regulation of MAD2 expression (2010)
  • Author(s): Teruo Nakaya
  • Journal Title: J.Immunology Volume: 185 Pages: 5180-5187
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel ER J-protein DNAJB12 accelerates ER-associated degradation of membrane proteins including CFTR (2010)
  • Author(s): Yo-hei Yamamoto
  • Journal Title: Cell Structure and Function Volume: 35 Pages: 107-116
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Real time monitoring of endgenous cytoplasmic mRNA using Linear 2'-O-methyl RNA probes in living cells (2010)
  • Author(s): Kohki Okabe
  • Journal Title: Nucleic Acids Research Volume: 39(オンライン)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] EGD1 (β-NAC) mRNA is localized in a novel cytoplasmic granule in Saccharomyces cerevisiae (2010)
  • Author(s): Sachiko Hayashi
  • Journal Title: Genes to Cells Volume: 16 Pages: 316-329
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Involvement of the spliceosomal U4 small nuclear RNA in heterochromatic gene silencing at fission yeast centromeres (2010)
  • Author(s): Madoka Chinen
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry 285 Pages: 5630-5638
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] RAD18 promotes DNA double-strand break repair during G1 phase through chromatin retention of 53BP1 (2009)
  • Author(s): Kenji Watanabe
  • Journal Title: Nucleic Acids Research 37 Pages: 2176-2193
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 分裂酵母における構成的スプライシング制御機構の分子遺伝子的解析 (2009)
  • Author(s): 原子典子
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 54 Pages: 2038-2043
• [Journal Article] 酵母の遺伝子学的解析から見おてきたmRNA朮外輪送の素過程と連携 (2009)
  • Author(s): 谷時雄
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 54 Pages: 2102-2108
• [Journal Article] mRNAのスプライシングと核外輸送のダイナミクス (2009)
  • Author(s): 谷時雄
  • Journal Title: 実験医学 27 Pages: 131-138
• [Presentation] RNAi機構を介したセントロメアヘテロクロマチン形成への分裂酵母基本転写因子複合体TFIIH構成因子Ptr8pの関与 (2010)
  • Author(s): 水谷文哉
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場(神戸)
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] バイオプローブを用いた核スペックルの機能解析 (2010)
  • Author(s): 松尾陽太
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場(神戸)
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] 分裂酵母RNA結合タンパク質spRNPS1の機能解析 (2010)
  • Author(s): 大越慶太
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場(神戸)
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] 核スペックルへのpoly(A)^+RNA局在に影響を与える化合物のスクリーニング (2010)
  • Author(s): 三原由揮
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場(神戸)
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] 膜結合タンパク質Ptr10pはTREX-2複合体を介してmRNA核外輸送に関与する (2010)
  • Author(s): 齋藤希
  • Organizer: 第12回日本RNAミーティング
  • Place of Presentation: 一橋記念講堂(東京)
  • Year and Date: 2010-07-27
• [Presentation] Involvement of the splicing machinery in heterochromatic gene silencing at fission yeast centromere (2010)
  • Author(s): Madoka Chinen
  • Organizer: Gordon Research Conference
  • Place of Presentation: Newport, USA Salve Regina University
  • Year and Date: 2010-07-18
• [Presentation] EGD1 (β-NAC) mRNA localizes in a novel cytoplasmic structure in Saccharomyces cerevisiae (2010)
  • Author(s): Sachiko Hayashi
  • Organizer: Gordon Research Conference
  • Place of Presentation: Newport, USA Salve Regina University
  • Year and Date: 2010-07-18
• [Presentation] 分裂酵母スプライシング変異株が示すセントロメアヘテロクロマチン形成異常 (2010)
  • Author(s): 知念まどか
  • Organizer: 第9回核ダイナミクス研究会
  • Place of Presentation: ラフォーレ修善寺(伊豆市)
  • Year and Date: 2010-05-27
• [Presentation] 核内構造体(核スペックル)形成阻害化合物のスクリーニングと転写後遺伝子発現制御機構解析への応用 (2010)
  • Author(s): 松尾陽太
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー学会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学協生館(東京)
  • Year and Date: 2010-05-18
• [Presentation] Localization of EGD1 (ss-NAC) mRNAs in a cytoplasmic aggresome-like granule in S.cerevisiae (2010)
  • Author(s): Sachiko Hayashi.
  • Organizer: 第19回CDBミーティング
  • Place of Presentation: (神戸)理化学研究所
  • Year and Date: 2010-05-10
• [Presentation] Involvement of the spliceosomal U4 snRNA in hetero-chromatic gene silencing at fission yeast centromeres (2010)
  • Author(s): Madoka Chinen
  • Organizer: 第19回CDBミーティング
  • Place of Presentation: (神戸)理化学研究所
  • Year and Date: 2010-05-10
• [Presentation] Membrane-bound Protein Ptr10p is Involved in the Nuclear mRNA Export Through the TREX2 Complex in Fission Yeast (2010)
  • Author(s): Nozomi Saitoh
  • Organizer: 第19回CDBミーティング
  • Place of Presentation: (神戸)理化学研究所
  • Year and Date: 2010-05-10
• [Presentation] 分裂酵母スプライシング因子Prp14pはRNAを介したヘテロクロマチン形成に必要である (2009)
  • Author(s): 森田京
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 横浜パシフイコ椣浜
  • Year and Date: 2009-12-09
• [Presentation] A mutation in U4 snRNA causes defective centromeric silencing in fission yeast (2009)
  • Author(s): Madoka Chinen
  • Organizer: The 5^<th> fission yeast meeting
  • Place of Presentation: 東京国立オリンピック記念青少年総合センター
  • Year and Date: 2009-10-26
• [Presentation] Involvement of the pro-mRNA splicing machinery in the RNA-mediated heterochromatic silencing in fission yeast (2009)
  • Author(s): Tokio Tani
  • Organizer: The 5^<th> yeast meeting
  • Place of Presentation: 東京国立オリンピック記念青少年総合センター
  • Year and Date: 2009-10-26
• [Presentation] 分裂酵母U4nRNA変異株が示すセントロルアヘテロクロマチンの形成異常 (2009)
  • Author(s): 知念まどか
  • Organizer: 第11回RNAミーティング
  • Place of Presentation: 新潟市新潟市コンベンシヨンセンター
  • Year and Date: 2009-07-27
• [Presentation] Spliceosomal U4 snRNA is required for centromeric silencing in fission yeast (2009)
  • Author(s): Madoka Chinen
  • Organizer: The 21^<th> Naito Conference
  • Place of Presentation: Sapporoシャトレーゼガトーラキニグダムサッペロ
  • Year and Date: 2009-06-23
• [Presentation] セントロメアヘテロクロマチン形成における分裂酵母スプライシング因子Prp14pの機能解析 (2009)
  • Author(s): 森田京
  • Organizer: 第8回核ダイナミクス研究会
  • Place of Presentation: 伊豆市ラフオーレ修善寺
  • Year and Date: 2009-06-18
• [Remarks]
  • URL: http://aster.sci.kumamoto-u.ac.jp/~biohome/staff/tani/index.htm
• [Remarks]
  • URL: http://aster.sci.kumamato-u.ac.jp/~biohome/staff/tani/index.htm