Tob 蛋白質を介するCCR4-NOTデアデニレース作用の分子構造基盤

• Project Area: Structural basis of cell-signalling complexes mediating signal perception, transduction and responses
• Project/Area Number: 25121734
• 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: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
• Principal Investigator: 山本 雅 沖縄科学技術大学院大学, 細胞シグナルユニット, 教授 (40134621)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2014: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2013: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
• Keywords: Tobタンパク質 / PABP / CCR4-NOT複合体 / CNOT7タンパク質 / mRNA分解 / X線結晶構造解析 / CCR44-NOT複合体

Outline of Annual Research Achievements

TobがmRNAの安定性を制御するメカニズムを確立するために、以下を進めた。1) 前年度に引き続き、Tobとpoly(A)結合タンパク質(PABP)、CNOT7デアデニレースの３者複合体の結晶構造解析を目指し、それらを大腸菌で発現させることを試みている。
2) Tobは、mRNAの3’UTRに存在するpoly(A)付加シグナルを認識するCPEBと会合すること、更にTob/CPEB複合体はCNOT7と会合し、特定のmRNAを不安定化することが報告されている。そこでTobとCPEBの結晶構造解析を計画した。その為にCPEBと結合するTobの領域（198Ser-236Ser）に含まれるペプチド断片を合成した。今後、このペプチド断片のNMR解析を進めるとともに、全長CPEBを発現させ、Tobペプチドとの結合状態を結晶構造解析する。
3) CPEB/Tob/CNOT7複合体の共結晶解析が進まないことも想定し、Tob/CNOT7が別の3’UTR結合タンパクを探索した。Tob/CNOT7が、特定のmRNA分解に寄与していることを調べる中で、CNOT7欠損マウスが高脂肪食下では肥満になりにくいことを見出した。高脂肪食下CNOT7欠損では、一部の白色脂肪組織（WAT）で熱産生が亢進し、脂肪が蓄積しにくくなっていることがその原因であることが分かった。さらに栄養源からのATP産生を熱産生に代えるUCP1(uncoupling protein 1)の発現が上昇していることを明らかにした。その分子機構を探る中で、CNOT7のみならずTobを欠損するマウスのWATにおいてもUCP1 mRNAが安定化し、発現上昇していることが分かった。さらにUCP1 mRNAの3’ UTRに存在するAU-rich 配列に結合するBRF-1がTobと会合しCNOT7を標的mRNAにリクルートすることを見出した。BRF1とTobの結合領域を決めながら結晶構造解析を進めている。

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。

Research Products

• [Journal Article] Tropomodulin 1 expression driven by NF-kB enhances breast cancer growth. (2015)
  • Author(s): Ito-Kureha, T., Koshikawa, N., Yamamoto, M., Semba, K., Yamaguchi, N., Yamamoto, T., Seiki, M. and Inoue, J.
  • Journal Title: Cancer Res Volume: 75 Issue: 1 Pages: 62-72
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-13-3455
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Multifunctional roles of the mammalian CCR4-NOT complex in physiological phenomena. (2014)
  • Author(s): Shirai, Y. T., Suzuki, T., Morita, M., Takahashi, A. & Yamamoto, T.
  • Journal Title: Frontiers in genetics Volume: 5 Pages: 286-286
  • DOI: 10.3389/fgene.2014.00286
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] NR2B Phosphorylation at Tyrosine 1472 Contributes to Brain Injury in a Rodent Model of Neonatal Hypoxia-Ischemia. (2014)
  • Author(s): Knox, R., Brennan-Minnella, A. M., Lu, F. X., Yang, D. N., Nakazawa, T., Yamamoto, T., Swanson, R. A., Ferriero, D. M. & Jiang, X. N.
  • Journal Title: Stroke Volume: 45 Issue: 10 Pages: 3040-3047
  • DOI: 10.1161/strokeaha.114.006170
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] LMTK3 Deficiency Causes Pronounced Locomotor Hyperactivity and Impairs Endocytic Trafficking (2014)
  • Author(s): Inoue T, Hoshina N, Nakazawa T, Kiyama Y, Kobayashi S, Abe T, Yamamoto T, Manabe T, Yamamoto T.
  • Journal Title: J Neurosci Volume: 34(17) Issue: 17 Pages: 5927-5937
  • DOI: 10.1523/jneurosci.1621-13.2014
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Dopamine-induced tyrosine phosphorylation of NR2B (Tyr1472) is essential for ERK1/2 activation and processing of novel taste information. (2014)
  • Author(s): David, O., Barrera, I., Chinnakkaruppan, A., Kaphzan, H., Nakazawa, T., Yamamoto, T. & Rosenblum, K.
  • Journal Title: Frontiers in molecular neuroscience Volume: 7 Pages: 66-66
  • DOI: 10.3389/fnmol.2014.00066
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Stability of mRNA influences steoporotic bone mass via CNOT3 (2014)
  • Author(s): Watanabe, C. Morita, M. Yamamoto T. (13名)
  • Journal Title: Natl Acad Sci U S A Volume: Vol.111 Issue: 7 Pages: 2692-2697
  • DOI: 10.1073/pnas.1316932111
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] ASBEL, an ANA/BTG3 antisense transcript required for tumorigenicity of ovarian carcinoma (2013)
  • Author(s): Yanagida S, Taniue K, Yamamoto T. (9名)
  • Journal Title: Sci Rep Volume: Vol.3 Issue: 1 Pages: 1305-1305
  • DOI: 10.1038/srep01305
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Tob/CCR4-NOT complex and regulation of energy metabolism.（口頭） (2015)
  • Author(s): Yamamoto, T.
  • Organizer: Medical Chemistry for Next Horizen
  • Place of Presentation: 稲盛ホール
  • Year and Date: 2015-03-20
  • Invited
• [Presentation] Creation of disease models by disruption of mRNA metabolism homeostasis（口頭） (2015)
  • Author(s): Yamamoto, T.
  • Organizer: 第3回 CCR4-NOT 研究会
  • Place of Presentation: 佐勘
  • Year and Date: 2015-03-13
• [Presentation] Regulation of necroptosis by mRNA decay system（口頭） (2015)
  • Author(s): Suzuki, T.
  • Organizer: 第3回 CCR4-NOT 研究会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2015-03-13
• [Presentation] Functional analysis of CNOT3 in lung cancer（口頭） (2015)
  • Author(s): Shirai, Y.-t.
  • Organizer: 第3回 CCR4-NOT 研究会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2015-03-13
• [Presentation] T cell-specific CNOT3 depletion alters thymic T cell development（口頭） (2015)
  • Author(s): Kureha, T.
  • Organizer: 第3回 CCR4-NOT 研究会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2015-03-13
• [Presentation] Functional analysis of the CCR4-NOT complex in energy metabolic tissues（口頭） (2015)
  • Author(s): Takahashi A
  • Organizer: 第3回 CCR4-NOT 研究会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2015-03-13
• [Presentation] T cell-specific CNOT3 depletion alters thymic T cell development and provokes autoimmunity（口頭） (2014)
  • Author(s): Ito-Kureha, T., Akiyama, T., Morita, M., Yamamoto T.
  • Organizer: 第43回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
  • Year and Date: 2014-12-10
• [Presentation] The role of CNOT3, a component of the CCR4-NOT deadenylase complex, in maintenance of cellular homeostasis via mRNA degradation.（口頭） (2014)
  • Author(s): Suzuki, T., Kikuguchi, C., Tokumasu, M., Yamamoto, T.
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-11-27
• [Presentation] The role of CNOT3, a component of the CCR4-NOT deadenylase complex, in maintenance of cellular homeostasis via mRNA degradation.（ポスター） (2014)
  • Author(s): uzuki, T., Kikuguchi, C., Tokumasu, M., Yamamoto, T.
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-11-27
• [Presentation] ASBEL, an ANA/BTG3 antisense transcript required for tumorigenicity of ovarian carcinoma（ポスター） (2014)
  • Author(s): Kenzui Taniuchi, S. Y., Hironobu Sugimasa, Yasuko Takeda, Tadashi Yamamoto, Aikou Okamoto, Tetsu Akiyama,.
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-11-27
• [Presentation] The role of the CCR4-NOT deadenylase complex in induced pluripotent stem cells（ポスター） (2014)
  • Author(s): Zukeran, A. Takahashi A., Suzuki, T., Ikemura, S., Yamamoto, T.
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-11-27
• [Presentation] T cell-specific CNOT3 depletion alters thymic T cell development and provokes autoimmunity（ポスター） (2014)
  • Author(s): Taku Ito-Kureha, Taishin Akiyama, Masahiro Morita, Tadashi Yamamoto.
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-11-26
• [Presentation] γ-tubulin2 exhibit lower microtubule dynamics than γ-tubulin1 and is insufficient to form bipolar spindle（口頭） (2014)
  • Author(s): Ohhashi, T., Yamamoto, T., Yamanashi, Y., Ohsugi, M.
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-11-25
• [Presentation] γ-tubulin2 exhibit lower microtubule dynamics than γ-tubulin1 and is insufficient to form bipolar spindle（ポスター） (2014)
  • Author(s): Ohhashi, T., Yamamoto, T., Yamanashi, Y., Ohsugi, M.
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-11-25
• [Presentation] Analysis of phosphorylation dependent regulation of the CCR4-NOT deadenylase complex in response to external signals（ポスター） (2014)
  • Author(s): Hoshina, M. Hoshina, N. Takahashi, A. Suzuki, T. Yamamoto, T.
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-11-25
• [Presentation] CCR4-NOT-mediated mRNA decay: Mechanism and functional implication（口頭） (2014)
  • Author(s): Yamamoto, T.
  • Organizer: China-Japan Joint Laboratory Workshop 2014
  • Place of Presentation: Institute of Biophysics Chinese Academy of Sciences
  • Year and Date: 2014-11-15
• [Presentation] γ-tubulin2 is functionally different from γ-tubulin1 in cancer cells.（ポスター） (2014)
  • Author(s): Ohhashi, T., Yamamoto, T., Yamanashi, Y., Ohsugi, M.
  • Organizer: EMBO Conference: Centrosomes and spindle pole bodies
  • Place of Presentation: Calouste Gulbenkian Foundation, Lisbon, Portugal
  • Year and Date: 2014-09-30
• [Presentation] From oncogenes to cell signaling (2014)
  • Author(s): Yamamoto, T.
  • Organizer: 第73回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-09-27
  • Invited
• [Presentation] CCR4-NOT-mediated mRNA Decay: Mechanism and Functional Implication (2014)
  • Author(s): Yamamoto, T.
  • Organizer: 第16回RNA学会
  • Place of Presentation: ウインク愛知
  • Year and Date: 2014-07-23
  • Invited
• [Presentation] Function and target mRNAs of the CCR4-NOT complex in hepatits（口頭） (2014)
  • Author(s): Takahashi, A., Suzuki, T. & Yamamoto, T.
  • Organizer: 第16回RNA学会
  • Place of Presentation: ウインク愛知
  • Year and Date: 2014-07-23
• [Presentation] Dissecting the mechanism for regulation of cardiac energy metabolism by CCR4-NOT complex（口頭） (2014)
  • Author(s): Kuba, K., Suzuki, T., Sato, T., Tomokazu, T., Takahashi, A., Yamamoto, T. & Imai, Y.
  • Organizer: 第16回RNA学会
  • Place of Presentation: ウインク愛知
  • Year and Date: 2014-07-23
• [Presentation] Impairment of the control of homeostasis through disruption of CCR4-NOT deadenylase function (2014)
  • Author(s): Yamamoto, T.
  • Organizer: セミナー
  • Place of Presentation: 東京大学医科学研究所
  • Year and Date: 2014-07-14
  • Invited
• [Presentation] The efficient generation of iPS cells from MEFs by CCR4-NOT complex（口頭） (2014)
  • Author(s): Zukeran, A.
  • Organizer: 第2回 CCR4-NOT 研究会
  • Place of Presentation: OIST
  • Year and Date: 2014-06-28
• [Presentation] Functional analysis of the CCR4-NOT complex in energy metabolism network（口頭） (2014)
  • Author(s): Takahashi, A.
  • Organizer: 第2回 CCR4-NOT 研究会
  • Place of Presentation: OIST
  • Year and Date: 2014-06-28
• [Presentation] Role of the CCR4-NOT complex in liver development（口頭） (2014)
  • Author(s): Suzuki, T.
  • Organizer: 第2回 CCR4-NOT 研究会
  • Place of Presentation: OIST
  • Year and Date: 2014-06-28
• [Presentation] Functional analysis of CNOT3 in lung epithelium（口頭） (2014)
  • Author(s): Shirai, Y.-t.
  • Organizer: 第2回 CCR4-NOT 研究会
  • Place of Presentation: OIST
  • Year and Date: 2014-06-28
• [Presentation] Roles of CNOT3 in differentiation and function of the adipose tissue（口頭） (2014)
  • Author(s): Li, X.
  • Organizer: 第2回 CCR4-NOT 研究会
  • Place of Presentation: OIST
  • Year and Date: 2014-06-28
• [Presentation] Alteration of T cell development and functions in mice with T cell-specific CNOT3 deletion（口頭） (2014)
  • Author(s): Kureha, T.
  • Organizer: 第2回 CCR4-NOT 研究会
  • Place of Presentation: OIST
  • Year and Date: 2014-06-28
• [Presentation] Analysis of phosphorylation of CNOT2 in response to external signals（口頭） (2014)
  • Author(s): Hoshina, M.
  • Organizer: 第2回 CCR4-NOT 研究会
  • Place of Presentation: OIST
  • Year and Date: 2014-06-28
• [Presentation] Roles of CNOT3, a component of the CCR4-NOT Complex, in post-transcriptional regulation（口頭） (2014)
  • Author(s): Yamamoto, T.
  • Organizer: セミナー
  • Place of Presentation: Cincinnati Children's Hospital Medical Center
  • Year and Date: 2014-05-06
  • Invited
• [Presentation] Roles of CNOT3, a component of the CCR4-NOT Complex, in post-transcriptional regulation (2014)
  • Author(s): Yamamoto, T.
  • Organizer: セミナー
  • Place of Presentation: Cincinnati Children's Hospital Medical Center
  • Year and Date: 2014-05-06
  • Invited
• [Presentation] The LMTK family kinases in endocytic membrane traffic (2014)
  • Author(s): Yamamoto, T.
  • Organizer: Nikon Imaging Center at Harvard Medical School Imaging Symposium
  • Place of Presentation: Harvard Medical School
  • Year and Date: 2014-05-02
• [Presentation] CCR4-NOT複合体の肥満における機能解析 (2013)
  • Author(s): 高橋明格、森田斉弘、鈴木亨、山本雅
  • Organizer: 第15回日本RNA学会年会
  • Place of Presentation: 愛媛ひめぎんホール
• [Presentation] Physiology of deadenylation: Analysis of phenotypes and gene expression profiles in mice with altered deadenylation (2013)
  • Author(s): 山本雅、高橋明格、李雪、菊口千智、森田斉弘、鈴木亨
  • Organizer: 第14回国際システムズバイオロジー学会
  • Place of Presentation: コペンハーゲン、デンマーク
• [Presentation] Regulation of cell growth and death by Tob protein (2013)
  • Author(s): 山本雅
  • Organizer: DSKミニシンポジウム: Perspectives in Cancer Biology
  • Place of Presentation: 京都大学大学院メディカルイノベーションセンター
  • Invited
• [Presentation] Functonal analysis of γ-tubulin1 and γ-tubulin2 in cancer cell line Poster presentation (2013)
  • Author(s): 大橋翼、山本雅、大杉美穂
  • Organizer: 第72回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] CCR4-NOT複合体による肥満症制御機構の解明 (2013)
  • Author(s): 高橋明格、山本雅
  • Organizer: 第３４回日本肥満学会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム
• [Presentation] ErbBファミリー研究の黎明期 (2013)
  • Author(s): 山本雅
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Invited
• [Presentation] Importance of CCR4-NOT complex-mediated mRNA degradation in liver development (2013)
  • Author(s): 鈴木亨、山本雅
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
• [Presentation] Alteration of T cell development and functions in mice with T cell-specific CNOT3 deletion (2013)
  • Author(s): 呉羽拓、秋山泰身、森田斉弘、山本雅
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
• [Presentation] Functional analysis of CNOT3 in lung cancer (2013)
  • Author(s): 白井陽太郎、山本雅
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
• [Presentation] 肥満症発症におけるCCR4-NOT脱アデニル化酵素活性サブユニットの重要性 (2013)
  • Author(s): 橋明格、森田斉弘、鈴木亨、山本雅
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
• [Presentation] ストレス応答におけるCCR4-NOT複合体のリン酸化の解析 (2013)
  • Author(s): 星名実幸、星名直祐、鈴木亨、高橋明格、山本雅
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
• [Presentation] 脂肪組織の発達と機能におけるCNOT3の役割 (2013)
  • Author(s): 李雪、高橋明格、森田斉弘、鈴木亨、山本雅
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
• [Presentation] CCR4-NOT複合体と RNA結合因子による、肝臓における代謝制御機構の解析 (2013)
  • Author(s): 森田斉弘、Nadeem Siddiqui、Christopher Rouya、長嶋剛史、Ola Larsson、高橋明格、Marc Fabian、岡田眞理子、山本雅、Nahum Sonenberg
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
• [Presentation] B細胞分化におけるCCR4-NOT脱アデニル化酵素複合体サブユニットCNOT3の機能解析 (2013)
  • Author(s): 井上毅、森田斉弘、足達俊吾、夏目徹、深尾太郎、小原收、山本雅、黒崎知博
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
• [Remarks] OIST細胞シグナルユニットホームページ
  • URL: https://groups.oist.jp/csu