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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

Publicly Offered Research

Project AreaDiversity and asymmetry achieved by RNA program
Project/Area Number 23112716
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

谷 時雄  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (80197516)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2012: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2011: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Keywordsスプライシング因子 / ヘテロクロマチン / イントロン / セントロメア / 分裂酵母 / ノンコーディングRNA / mRNA核外輸送
Outline of Annual Research Achievements

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。我々は現在までの解析で、分裂酵母セントロメアのヘテロクロマチン形成にスプライシング因子Prp14pが必須であることを明らかにした。
本研究では、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siRNA 産生機構の関連について解析し、dg ncRNA内のイントロンを認識して集合したスプライシング因子複合体が足場として機能し、RNAi経路に必須なRDRC複合体のセントロメアncRNAへの結合を促進していることを明らかにした。更に、セントロメアヘテロクロマチン形成にスプライシング因子が関わる機構が、生物種を越えて、ヒトなど高等生物においても保存されているかヒト培養細胞を用いて検証した。その結果、ヒト培養細胞において、siRNAでヒトPrp14相同因子DHX38やDHX8など一部のスプライシング因子をノックダウンすると、セントロメアとスピンドルの結合に異常が生じ、染色体分離が正常に進行しないことが判明した。一方で、DHX16やDDX46などその他のスプライシング因子のノックダウンでは、染色体分離異常は観察されなかった。更に、免疫共沈実験から、スプライシング因子DHX38が間期の細胞において、セントロメア由来のsatellite I ncRNA と複合体を形成していることを見いだした。一部のスプライシング因子とセントロメアsatellite I ncRNAの複合体が、ヒトにおいてセントロメア機能の維持に必須である可能性が明らかとなった。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (43 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (33 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Visual screening for the natural compounds that affect the formation of the nuclear structures.2012

    • Author(s)
      Kaya Shigaki
    • Journal Title

      In Chembiomolecular Science: at the Fronteir of Chemistry and Biology

      Volume: 1 Pages: 183-192

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  • [Journal Article] スプライシング因子SF2の核スペックル局在化阻害化合物の解析2012

    • Author(s)
      八木浩亮
    • Journal Title

      ケミカルバイオロジー

      Volume: 5(1) Pages: 3-6

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  • [Journal Article] Diverse functions of nuclear non-coding RNAs in eukaryotic gene expression2012

    • Author(s)
      Madoka Chinen
    • Journal Title

      Frontiers in Bioscience

      Volume: 17 Pages: 1402-1417

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  • [Journal Article] Role of the RNA-Binding Protein Nrd1 in Stress Granule Formation and Its Implication in the Stress Response in Fission Yeast2012

    • Author(s)
      Ryosuke Sato
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: VOL.7 Issue: 1 Pages: e29683-e29683

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0029683

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  • [Journal Article] Characterization of the ptr5^+ gene involved in nuclear mRNA export in fission yeast2012

    • Author(s)
      Nobuyoshi Watanabe, Terumasa Ikeda, Fumitaka Mizuki, Tokio Tani
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: Vol.418 Issue: 1 Pages: 62-66

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2011.12.128

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  • [Journal Article] Dynamic association-dissociation and harboring of endogenous mRNAs in stress granules2011

    • Author(s)
      Junwei Zhang, et al
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 124 Issue: 23 Pages: 4087-4095

    • DOI

      10.1242/jcs.090951

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  • [Presentation] セントロメア由来Satellite I RNAの染色体分離における役割2012

    • Author(s)
      長裕紀子
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場、福岡
    • Year and Date
      2012-12-14
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    • Author(s)
      谷時雄
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場、福岡
    • Year and Date
      2012-12-14
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    • Invited
  • [Presentation] セントロメアdg ncRNAイントロンのスプライシング制御とヘテロクロマチン形成の関連2012

    • Author(s)
      塚原 千紘
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場、福岡
    • Year and Date
      2012-12-11
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  • [Presentation] ラリアットイントロンのデブランチング酵素Dbr1pとその相互作用因子Mug161pの機能解析2012

    • Author(s)
      杉野 司
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場、福岡
    • Year and Date
      2012-12-11
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  • [Presentation] dg配列によるセントロメアdg non-coding RNA イントロンのスプライシング制御2012

    • Author(s)
      塚原 千紘
    • Organizer
      第30回イーストワークショップ
    • Place of Presentation
      翠山荘、山口市
    • Year and Date
      2012-11-16
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  • [Presentation] スプライシング因子DHX38 / Prp16の染色体分離における機能2012

    • Author(s)
      西村佳菜子
    • Organizer
      RNAフロンティアミーティング2012
    • Place of Presentation
      メルパルク熊本、熊本
    • Year and Date
      2012-09-19
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  • [Presentation] 深は新なり:RNAと共に2012

    • Author(s)
      谷時雄
    • Organizer
      RNAフロンティアミーティング2012
    • Place of Presentation
      メルパルク熊本、熊本
    • Year and Date
      2012-09-19
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  • [Presentation] Novel and conserved roles of the splicing factor Prp14p RNA helicase in the noncoding RNA-mediated centromere function2012

    • Author(s)
      Tokio Tani
    • Organizer
      Regulatory and non-coding RNAs
    • Place of Presentation
      Cold Spring Harbor Laboratory, Grace Auditorium, New York, USA
    • Year and Date
      2012-08-28
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  • [Presentation] 哺乳動物の染色体分離を制御するセントロメア由来ncRNAの解析2012

    • Author(s)
      井手上賢
    • Organizer
      第14回RNAミーティング
    • Place of Presentation
      東北大学川内萩ホール、仙台
    • Year and Date
      2012-07-18
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  • [Presentation] セントロメアヘテロクロマチン形成におけるdg ncRNA イントロンの役割2012

    • Author(s)
      牟田園 正敏
    • Organizer
      第14回RNAミーティング
    • Place of Presentation
      東北大学川内萩ホール、仙台
    • Year and Date
      2012-07-18
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Novel Roles of the Pre-mRNA Splicing Machinery in the RNAi-mediated Centromeric Gene Silencing2012

    • Author(s)
      Tokio Tani
    • Organizer
      The 22nd CDB Meeting "RNA Sciences in Cell and Developmental Biology II
    • Place of Presentation
      理研CDB、神戸
    • Year and Date
      2012-06-11
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  • [Presentation] Involvement of Splicing Factors in Chromosome Segregation in Mammalian Cells2012

    • Author(s)
      Takashi Ideue
    • Organizer
      RNA 2012
    • Place of Presentation
      Congress Center Davos, Ann Arbor, Michigan, USA
    • Year and Date
      2012-05-29
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] スプライシング装置を介したセントロメアヘテロクロマチン形成の制御2012

    • Author(s)
      牟田園 正敏
    • Organizer
      第6回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      学術総合センター、東京
    • Year and Date
      2012-05-14
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Screening and characterization of natural compounds that affect nuclear speckle formation and alternative pre-mRNA splicing in mammalian cells2011

    • Author(s)
      Yota Matsuo
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      2011-12-15
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 分裂酵母mRNA核外輸送因子Ptr8pのセントロメアヘテロクロマチン形成への関与2011

    • Author(s)
      水谷文哉
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会
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      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      2011-12-15
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  • [Presentation] mRNAの核外輸送を阻害する低分子化合物のスクリーニング2011

    • Author(s)
      糀本大和
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      2011-12-15
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  • [Presentation] スプライシング因子SF2の核スペックル局在を促進する化合物Toyocamycinの解析2011

    • Author(s)
      八木浩亮
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      2011-12-15
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] RNA制御のケミカルバイオロジー2011

    • Author(s)
      谷時雄
    • Organizer
      第22回フォーラム・イン・ドージン
    • Place of Presentation
      熊本ホテルキャッスル(熊本市)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-04
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  • [Presentation] 分裂酵母のセントロメアヘテロクロマチン形成における基本転写因子複合体TFIIH構成因子Ptr8pの関与2011

    • Author(s)
      水谷文哉
    • Organizer
      第22回フォーラム・イン・ドージン
    • Place of Presentation
      熊本ホテルキャッスル(熊本市)
    • Year and Date
      2011-11-04
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  • [Presentation] スプライシング因子SF2の核スペックル局在を促進する化合物Toyocamycinの解析2011

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      八木浩亮
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      第22回フォーラム・イン・ドージン
    • Place of Presentation
      熊本ホテルキャッスル(熊本市)
    • Year and Date
      2011-11-04
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  • [Presentation] mRNAの核外輸送を阻害する低分子化合物のスクリーニング2011

    • Author(s)
      糀本大和
    • Organizer
      第22回フォーラム・イン・ドージン
    • Place of Presentation
      熊本ホテルキャッスル(熊本市)
    • Year and Date
      2011-11-04
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] pre-mRNA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2011

    • Author(s)
      谷時雄
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      第84回日本生化学会年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都市)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-23
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  • [Presentation] 分裂酵母のセントロメアヘテロクロマチン形成における基本転写因子複合体TFIIH構成因子Ptr8pの関与2011

    • Author(s)
      水谷文哉
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第44回研究報告会
    • Place of Presentation
      九州大学医学部百年講堂(福岡市)
    • Year and Date
      2011-09-06
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  • [Presentation] 分裂酵母SPBハーフブリッジ構成因子Sfi1p/Ptr9pはTREX2複合体を介してmRNA核外輸送に関与する2011

    • Author(s)
      北畑衣理
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第44回研究報告会
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      九州大学医学部百年講堂(福岡市)
    • Year and Date
      2011-09-06
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 分裂酵母pre-mRNAスプライシング装置のクロマチンサイレンシングへの関与2011

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      知念まどか
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第44回研究報告会
    • Place of Presentation
      九州大学医学部百年講堂(福岡市)
    • Year and Date
      2011-09-06
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Ptr10p, a fission yeast membrane bound protein, is involved in nuclear mRNA export through the TREX-2 complex2011

    • Author(s)
      Nozomi Saitoh
    • Organizer
      RNA 2011
    • Place of Presentation
      京都国際会議場(京都市)
    • Year and Date
      2011-06-16
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Chemical control of nuclear speckle formation and alternative pre-mRNA splicing in mammalian cells2011

    • Author(s)
      Yota Matsuo
    • Organizer
      RNA 2011
    • Place of Presentation
      京都国際会議場(京都市)
    • Year and Date
      2011-06-15
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Screening for the compounds that affect the nuclear mRNA export in mammalian cells2011

    • Author(s)
      Hafize Aysin Demirkol
    • Organizer
      RNA 2011
    • Place of Presentation
      京都国際会議場(京都市)
    • Year and Date
      2011-06-15
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional Analysis of the Nuclear Structures Using Bio-probes2011

    • Author(s)
      谷時雄
    • Organizer
      上原財団国際シンポジウム2011
    • Place of Presentation
      Hyatt Regency Tokyo(東京都)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-07
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  • [Presentation] mRNAの核外輸送を阻害する低分子化合物のスクリーニング2011

    • Author(s)
      糀本大和
    • Organizer
      第6回日本ケミカルバイオロジー学会
    • Place of Presentation
      東工大70周年記念講堂(東京都)
    • Year and Date
      2011-05-24
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  • [Presentation] スプライシング因子SF2の核スペックル局在化阻害化合物の解析2011

    • Author(s)
      八木浩亮
    • Organizer
      第6回日本ケミカルバイオロジー学会
    • Place of Presentation
      東工大70周年記念講堂(東京都)
    • Year and Date
      2011-05-24
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 分裂酵母スプライシング因子Prp14pのRNAiを介したセントロメアヘテロクロマチン形成への関与2011

    • Author(s)
      弓掛辰洋
    • Organizer
      第5回日本エピジェネテクス研究会年会
    • Place of Presentation
      KKR熊本(熊本市)
    • Year and Date
      2011-05-19
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 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2011

    • Author(s)
      水谷文哉
    • Organizer
      第5回日本エピジェネテクス研究会年会
    • Place of Presentation
      KKR熊本(熊本市)
    • Year and Date
      2011-05-19
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      2011 Annual Research Report
  • [Book] Chembiomolecular Science : at the Fronteir of Chemistry and Biology2012

    • Author(s)
      Kaya Shigaki
    • Publisher
      Visual screening for the natural compounds that affect the formation of the nuclear structures(印刷中)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks] 谷研究室

    • URL

      http://www.sci.kumamoto-u.ac.jp/bio/staff/tani/index.htm

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://aster.sci.kumamoto-u.ac.jp/~biohome/staff/tani/index.htm

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 染色体セントロメア由来のサテライトノンコーディングRNAを標的とした核酸抗癌剤、及び該抗癌剤を用いる方法2013

    • Inventor(s)
      谷時雄、井手上賢
    • Industrial Property Rights Holder
      熊本大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2013-004750
    • Filing Date
      2013-01-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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