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転写産物の高精細プロファイリングによる転写と転写後プロセシングの共役機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaIntegral understanding of the mechanism of transcription cycle through quantitative, high-resolution approaches
Project/Area Number 25118506
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 InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

黒柳 秀人  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (30323702)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywords新生RNA / 線虫 / 細胞分画 / 核質 / クロマチン / 大規模シーケンス解析
Outline of Annual Research Achievements

計画Aとして、当初は5-ブロモウリジン(BrU)による線虫新生RNAの標識を計画していたが、ビーズで精製後の溶出の容易さや特異性を考慮し、4-チオウリジン(4SU)による代謝標識とビオチン化した上での精製を試み、これまでに、哺乳類培養細胞を用いた代謝標識と精製のプロトコルを確立した。線虫を用いて4SUによるRNAの代謝標識と精製が可能であることも確認し、標識時間をより短くして新生RNAの継時的な変化を追跡するためのプロトコルを検討中である。また、同様の手法で4-チオウリジン三リン酸(4SUTP)によるNuclear Run-On法での新生RNAの標識も確認できた。線虫胚および幼虫由来初代分散細胞での標識は試みるに至らなかった。
平成25年度新学術領域研究「ゲノム支援」の支援を受けて、同調した線虫のL1幼虫の細胞質、核質、クロマチン画分の全RNAの大規模シーケンス解析し、得られた結果の生物情報学的分析を行った。その結果は、核質画分でもクロマチン画分でも、mRNAのほとんどがすでにプロセシングが完了しているという想定外のものであった。これは、新生RNAのプロセシングが極めて速やかに行われるか、プロセシングを受けたRNAが長時間核内にとどまっていることを示唆している。
上記の結果は、新生RNAの継時的動態、細胞内動態を解析するには、新生RNAの代謝標識を行ったうえでの経時変化の追跡や細胞分画が欠かせないことを示す。これを計画Cとしていたが、4SU標識法を検討したため予定より遅延している。本研究課題が平成27~28年度に継続になったことから、引き続き平成27年度にこの内容を計画している。
計画Dの変異型RNAポリメラーゼIIを持つ線虫の作製方法として、当初の計画にはないCRISPR/Cas9系による内在性ama-1遺伝子のゲノム編集による改変を試みたが、これまでのところ変異体は得られていない。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] RBFOX and SUP-12 sandwich a guanine base to form a stable complex and regulate tissue-specific splicing.2014

    • Author(s)
      Kuwasako K, Takahashi M, Unzai S, Tsuda K, Yoshikawa S, He F, Kobayashi N, Guntert P, Shirouzu M, Ito T, Tanaka A, Yokoyama S, Hagiwara M, Kuroyanagi H, and Muto Y.
    • Journal Title

      Nat. Struct. Mol. Biol.

      Volume: 21(9) Issue: 9 Pages: 778-86

    • DOI

      10.1038/nsmb.2870

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comprehensive analysis of mutually exclusive alternative splicing in C. elegans.2014

    • Author(s)
      Kuroyanagi H, Takei S, Suzuki Y.
    • Journal Title

      Worm

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: e28459-e28459

    • DOI

      10.4161/worm.28459

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comprehensive analysis of mutually exclusive alternative splicing in C. elegans2014

    • Author(s)
      Hidehito Kuroyanagi, Satomi Takei, Yutaka Suzuki
    • Journal Title

      Worm

      Volume: 3

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] RBFOX and SUP-12 cooperatively regulate muscle-specific alternative splicing to determine ligand-binding specificity of FGF receptors in C. elegans2014

    • Author(s)
      Hidehito Kuroyanagi
    • Organizer
      理研シンポジウム「Noncoding RNA Regulation」
    • Place of Presentation
      理化学研究所 和光キャンパス 鈴木梅太郎ホール
    • Year and Date
      2014-10-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 選択的スプライシング制御因子ASD-1とSUP-12による協働的なRNA 認識の構造基盤2014

    • Author(s)
      桑迫香奈子,高橋真梨,雲財悟,津田健吾,吉川征子,何発虎,小林直弘,Peter Güntert,白水美香子,伊藤拓宏,田仲昭子,横山茂之,萩原正敏,黒柳秀人,武藤裕.
    • Organizer
      第16回日本RNA 学会年会
    • Place of Presentation
      ウィンクあいち
    • Year and Date
      2014-07-23 – 2014-07-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Cooperative regulation of tissue-specific alternative splicing by multiple splicing factors determines ligand-binding specificity of FGF receptors.2014

    • Author(s)
      Hidehito Kuroyanagi.
    • Organizer
      The 9th International Symposium of the Institute Network
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2014-06-19 – 2014-06-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] mRNA前駆体の選択的プロセシングパターンを可視化して解析する2013

    • Author(s)
      黒柳秀人
    • Organizer
      日本農芸化学会中部支部第169回例会若手シンポジウム
    • Place of Presentation
      岐阜大学 サテライトキャンパス
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 蛍光タンパク質レポーターを用いたmRNA前駆体の転写後プロセシング制御機構の遺伝学的解析2013

    • Author(s)
      黒柳秀人
    • Organizer
      日本遺伝学会第85回大会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Multi-domain protein LST-3 regulates pre-mRNA transcription and alternative splicing in C. elegans2013

    • Author(s)
      Hidehito Kuroyanagi, Marina Togo, Yohei Watanabe, Motoki Hoshina, Yutaka Suzuki and Masatoshi Hagiwara
    • Organizer
      CSHL Meeting on Eukaryotic mRNA Processing
    • Place of Presentation
      Cold Spring Harbor, NY, USA
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京医科歯科大学難治疾患研究所フロンティア研究室遺伝子発現制御学

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/end/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京医科歯科大学難治疾患研究所

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/mri/press/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京医科歯科大学 フロンティア研究室 遺伝子発現制御学

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/end/index.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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