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2012 Fiscal Year Annual Research Report

タンパク質の多様性の鍵となるスプライシング暗号解読

Planned Research

Project AreaDiversity and asymmetry achieved by RNA program
Project/Area Number 20112004
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) 2008-11-13 – 2013-03-31
Keywords線虫 / mRNA前駆体 / 選択的スプライシング / スプライシング制御因子 / RBFOXファミリー / トランスクリプトーム解析
Research Abstract

次のアプローチで、RBFOXファミリースプライシング制御因子ASD-1とFOX-1の認識配列および組織特異的選択的スプライシング制御機構を明らかにした。
1.トランスクリプトーム解析による標的エクソンの網羅的探索:線虫の野生型株およびasd-1; fox-1の二重変異体の同調したL1ステージ幼虫から抽出した全RNAについて、ポリA+ RNAを精製して大規模シーケンスを行い、約600万の配列タグを得た。これらのタグをゲノムおよびエクソン境界にマップし、エクソンの使用頻度やスプライシングパターンが野生型線虫とスプライシング制御因子変異体で差があると予測される遺伝子、エクソンの一覧表を作成した。
2.標的候補遺伝子のスプライシングパターンの実験的検証:上記1によりasd-1; fox-1二重変異体でスプライシングパターンの変化が予測された標的エクソン候補のうち50個以上について、RT-PCR法により選択的スプライシングの有無や変異体におけるバリアント量の差異を検証し、同変異体でスプライシングパターンが変化する合計38の事象を同定した。
3.標的遺伝子の選択的スプライシングパターンの解析:上記2によりスプライシングパターンの異常が確認された標的遺伝子のうち6個について、蛍光スプライシングレポーターミニ遺伝子を作製し、トランスジェニックレポーター線虫を作製して、RBFOXファミリーの標的エクソンがasd-1およびfox-1依存的にさまざまな組織特異性を示す選択的スプライシング制御を受けることを見出した。
4.シスエレメントの同定:上記2により同定された標的エクソンの周辺に(U)GCAUG配列が高頻度で存在することを生物情報学的解析により見出し、上記3のレポーターミニ遺伝子を用いて、その配列がエクソンとの相対的な位置関係依存的にさまざまな組織特異的な選択的スプライシング制御に必須であること見出した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [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 Pages: e28459

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New Technology 選択的スプライシング可視化システム2013

    • Author(s)
      木村まり子、黒柳秀人
    • Journal Title

      Medical Science Digest

      Volume: 39 Pages: 502-503

  • [Journal Article] CELF family RNA-binding protein UNC-75 regulates two sets of mutually exclusive exons of the unc-32 gene in neuron-specific manners in Caenorhabditis elegans.2013

    • Author(s)
      Kuroyanagi H, Watanabe Y, Hagiwara M.
    • Journal Title

      PLoS Genetics

      Volume: 9 Pages: e1003337

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1003337

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Position-dependent and neuron-specific splicing regulation by the CELF family RNA-binding protein UNC-75 in Caenorhabditis elegans.2013

    • Author(s)
      Kuroyanagi H, Watanabe Y, Suzuki Y, Hagiwara M.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 41 Pages: 4015-4025

    • DOI

      10.1093/nar/gkt097

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Switch-like regulation of tissue-specific alternative pre-mRNA processing patterns revealed by customized fluorescence reporters.2013

    • Author(s)
      Hidehito Kuroyanagi
    • Journal Title

      Worm

      Volume: 2 Pages: e23834

    • DOI

      10.4161/worm.23834

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Muscle-Specific Splicing Factors ASD-2 and SUP-12 Cooperatively Switch Alternative Pre-mRNA Processing Patterns of the ADF/Cofilin Gene in Caenorhabditis elegans.2012

    • Author(s)
      Ohno G, Ono K, Togo M, Watanabe Y, Ono S, Hagiwara M, Kuroyanagi H.
    • Journal Title

      PLoS Genetics

      Volume: 8 Pages: e1002991

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1002991

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 線虫rp 遺伝子の選択的スプライシング制御機構の解析2013

    • Author(s)
      武井 理美,黒柳 秀人
    • 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
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [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
    • Year and Date
      20131109-20131109
    • Invited
  • [Presentation] 線虫rp遺伝子の選択的スプライシング制御機構の解析2013

    • Author(s)
      武井理美
    • Organizer
      東京地区線虫勉強会
    • Place of Presentation
      東京大学浅野キャンパス
    • Year and Date
      20130928-20130928
  • [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
    • Year and Date
      20130919-20130921
    • 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
    • Year and Date
      20130820-20130824
  • [Presentation] 線虫 rp 遺伝子の選択的スプライシング制御機構の解析2013

    • Author(s)
      武井 理美, 黒柳 秀人
    • Organizer
      第15回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      愛媛県・県民文化会館・ひめぎんホール
    • Year and Date
      20130724-20130726
  • [Presentation] Ribosomal Protein L1 regulates alternative splicing of its own pre-mRNA2013

    • Author(s)
      Takei, S., & KUROYANAGI, H.
    • Organizer
      19th International C. elegans Meeting
    • Place of Presentation
      University of California, Los Angeles
    • Year and Date
      20130626-20130630
  • [Presentation] Muscle-Specific Splicing Factors ASD-2 and SUP-12 Cooperatively Switch Alternative Pre-mRNA Processing Patterns of the ADF/Cofilin Gene in C. elegans2012

    • Author(s)
      Genta Ohno, Kanako Ono, Marina Togo, Yohei Watanabe, Shoichiro Ono, Masatoshi Hagiwara, Hidehito Kuroyanagi
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Asia conferences on RNA Biology
    • Place of Presentation
      Suzhou Dushu Lake Conference Center、蘇州市、中国
    • Year and Date
      20121008-20121012
  • [Presentation] 普遍的に発現するRNAポリメラーゼII会合タンパク質LST-3はmRNA前駆体の転写と選択的スプライシングを制御する2012

    • Author(s)
      黒柳秀人、都甲麻理奈、渡辺要平、萩原正敏
    • Organizer
      第14回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      東北大学百周年記念会館川内萩ホール
    • Year and Date
      20120718-20120720
  • [Book] Alternative pre-mRNA Splicing: Theory and Protocols2012

    • Author(s)
      Hidehito Kuroyanagi, Akihide Takeuchi, Takayuki Nojima and Masatoshi Hagiwara
    • Total Pages
      Chapter 28
    • Publisher
      Wiley-VCH
  • [Remarks] 東京医科歯科大学 難治疾患研究所 遺伝子発現制御学

    • URL

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

URL: 

Published: 2015-05-28  

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