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異常終止コドン認識複合体の構造機能解析

Publicly Offered Research

Project AreaDiversity and asymmetry achieved by RNA program
Project/Area Number 23112718
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 InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

山下 暁朗  横浜市立大学, 医学部, 講師 (20405020)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
KeywordsNMD / mRNA分解 / mRNA代謝 / 翻訳終結
Outline of Annual Research Achievements

クライオ電子顕微鏡法による異常終止コドン認識複合体の立体構造解析:H24年度は、これまでの分子機構研究の課程で明らかとした、「異常終止コドンを識別している分子複合体」の立体構造をクライオ電子顕微鏡法を用いて解析するため、動物細胞からのタンパク質複合体大量精製を行い、クライオ電子顕微鏡法により、複合体の分子構造を取得した。
a) クライオ電子顕微鏡法に用いるタンパク質複合体の精製:これまでの解析により、異常終止コドン識別複合体は、ribosome, eEF2, eRF1, eRF3, Upf1, SMG-1, SMG-8, SMG-9, Upf2, Upf3, エクソンジャンクション複合体、mRNAにより構成されていることを明らかにしている。H24年度は、SMG1C複合体(SMG1:SMG8:SMG9)、Upf1, Upf2, Upf1:Upf2複合体の精製を行った。これらを用いて、試験管内で、SMG1C:Upf1複合体, SMG1C:Upf2複合体, SMG1C:Upf1:Upf2複合体の再構成に成功した。さらに、共同研究によりクライオ電子顕微鏡法による立体構造の解析を行った。その結果、Upf1とUpf2はともに、SMG1の触媒領域付近に結合していることが明らかとなった。さらに、SMG1C:Upf1:Upf2複合体のクライオイメージ取得に成功し、解析を続けている。
b)  異常終止コドンを識別している分子複合体構成因子の分子間相互作用の解析: SMG1, Upf1, Upf2について、各種部位欠損変異体を作成し、精製した。これらを用いて分子間相互作用部位の同定をおこない、それぞれの結合部位を同定した。その結果、Upf1, Upf2はともにSMG1の触媒領域に結合した。これは、クライオイメージを元にした立体構造をサポートするものである。

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

    (23 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 1 results) Book (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Nonsense-mediated mRNA decay - Mechanisms of substrate mRNA recognition and degradation in mammalian cells.2013

    • Author(s)
      Schweingruber, C.
    • Journal Title

      Biochim Biophys Acta.

      Volume: Epub ahead of print Issue: 6-7 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.bbagrm.2013.02.005

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of SMG-1-mediated Upf1 phosphorylation in mammalian nonsense-mediated mRNA decay.2013

    • Author(s)
      Yamashita A.
    • Journal Title

      Genes Cells.

      Volume: 18(3) Issue: 3 Pages: 161-75

    • DOI

      10.1111/gtc.12033

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Physiology and Pathophysiology of a Novel Angiotensin Receptor-binding Protein ATRAP/Agtrap.2013

    • Author(s)
      Tamura, K.
    • Journal Title

      Curr Pharm Des.

      Volume: 19 Pages: 3043-3048

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of interferon-beta mRNA stability control after poly(I:C) stimulation using RNA metabolic labeling by ethynyluridine.2012

    • Author(s)
      Abe K, Ishigami T, Shyu A. B, Ohno S, Umemura S, Yamashita A
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 428(1) Issue: 1 Pages: 44-49

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.09.144

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heat shock protein 90 regulates phosphatidylinositol 3-kinase-related protein kinase family proteins together with the RUVBL1/2 and Tel2-containing co-factor complex2012

    • Author(s)
      Izumi N, Yamashita A, Hirano H, Ohno S
    • Journal Title

      Cancer Sci

      Volume: 103 Issue: 1 Pages: 50-57

    • DOI

      10.1111/j.1349-7006.2011.02112.x

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] N- and C-terminal Upf1 phosphorylations create binding platforms for SMG-6 and SMG-5:SMG-7 during NMD2012

    • Author(s)
      Okada-Katsuhata Y, Yamashita A, Kutsuzawa K, Izumi N, Hirahara F, Ohno S
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res

      Volume: 40 Issue: 3 Pages: 1251-1266

    • DOI

      10.1093/nar/gkr791

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Integrated regulation of PIKK-mediated stress responses by AAA+ proteins RUVBL1 and RUVBL22012

    • Author(s)
      Izumi N, Yamashita A and Ohno S
    • Journal Title

      Nucleus

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 29-43

    • DOI

      10.4161/nucl.18926

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel role for hSMG-1 in stress granule formation.2011

    • Author(s)
      Brown JA. et al.
    • Journal Title

      Cancer Sci.

      Volume: 31 Issue: 22 Pages: 4417-4429

    • DOI

      10.1128/mcb.05987-11

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      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mutations in POLR3A and POLR3B encoding RNA Polymerase III subunits cause an autosomal-recessive hypomyelinating leukoencephalopathy.2011

    • Author(s)
      Saitsu H. et al.
    • Journal Title

      Am J Hum Genet.

      Volume: 89 Issue: 5 Pages: 644-651

    • DOI

      10.1016/j.ajhg.2011.10.003

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Specific inhibition of SMG-8 rescues effectively the mutant phenotypes exacerbated by nonsense-mediated mRNA decay.2013

    • Author(s)
      Akio Yamashita
    • Organizer
      RNA and Biofunctions Meeting
    • Place of Presentation
      ホテルレオパレス博多(福岡県)
    • Year and Date
      2013-01-11
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] PIKKファミリーキナーゼSMG-1の活性制御とmRNA監視機構2012

    • Author(s)
      山下暁朗
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県)
    • Year and Date
      2012-12-13
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Transcriptional Timing Determines the Stability of Interferon-beta (IFN-β) mRNA2012

    • Author(s)
      安部開人
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県)
    • Year and Date
      2012-12-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Specific inhibition of SMG-8 rescues effectively the mutant phenotypes exacerbated by nonsense-mediated mRNA decay.2012

    • Author(s)
      Akio Yamashita
    • Organizer
      CSHL meeting 2012 transnational control
    • Place of Presentation
      Cold Spring Harbor, USA
    • Year and Date
      2012-09-05
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] mRNA surveillance approaches clinic.2012

    • Author(s)
      山下暁朗
    • Organizer
      第14回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      川内萩ホール(宮城県)
    • Year and Date
      2012-07-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] mRNA surveillance approaches clinic.2012

    • Author(s)
      山下暁朗
    • Organizer
      第12回蛋白質科学学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • Year and Date
      2012-06-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Translation timings determine the density of interferon-beta mRNA stability2012

    • Author(s)
      安部開人
    • Organizer
      The 22nd CDB meeting -RNA
    • Place of Presentation
      理化学研究所発生再生科学総合研究センター(兵庫県)
    • Year and Date
      2012-06-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 動物細胞におけるmRNA監視機構の分子機構の研究2011

    • Author(s)
      山下暁朗
    • Organizer
      第34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)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-15
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] The role of SMG-1 in nonsense-mediated mRNA decay2011

    • Author(s)
      Yamashita A
    • Organizer
      RNA Asia Studies
    • Place of Presentation
      Fullon Hot Spring resort at Tamsui (Taiwan)
    • Year and Date
      2011-11-11
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] The SMG-1 mediated N- and C-terminal phosphorylation of Upf1 create binding platform of SMG-6 and the SMG5:SMG-7 complex during nonsense-mediated mRNA decay2011

    • Author(s)
      Yamashita A, Okada-Katsuhata Y, Kutsuzawa K, Izumi N, Hirahara F, Ohno S
    • Organizer
      第16回国際RNA学会年会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都府)
    • Year and Date
      2011-06-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] 実験医学 vol.30 No.92012

    • Author(s)
      山下暁朗
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      mRNA品質管理機構の最新理解と新たな標的治療の可能性
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      2012 Annual Research Report
  • [Book] 横浜医学2012年1月63巻1号2012

    • Author(s)
      山下暁朗
    • Total Pages
      16
    • Publisher
      横浜市立大学医学会
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] 臨床検査2011年9月55巻9号2011

    • Author(s)
      山下暁朗
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      医学書院
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~ohnos/Japanease/indexJ.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

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

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