2017 Fiscal Year Annual Research Report
RNA metabolism-based regulation of heart function and its application for treatment of heart failure
| Project/Area Number |
17H04028
|
|---|
| Research Institution | Akita University |
|---|
Principal Investigator |
久場 敬司 秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10451915)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | deadenylation / CCR4-NOT / CNOT3 / Atg7 / heart failure / cardiomyocyte / cell death |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題達成のために平成29年度は下記の検討を行った。
１）デアデニレース因子の標的RNAの探索：マウス心臓組織を用いたCNOT3のRIP-seqによりCCR4-NOTデアニレースの標的RNAの探索を行った結果、転写制御やヒストン調節の経路が濃縮されていることが分かった。さらに、CNOT3がATG7 mRNAに結合することが分かった。実際、ATG7 mRNAについて、CNOT3欠損の心臓組織を用いたPAT assayやポリソーム分画の解析から、Cnot3がmRNAポリA鎖の分解、翻訳抑制を介してATG7の蛋白発現レベルを制御することが分かった。
２）CCR4-NOT欠損によるATG7細胞死活性化機構の解明： Cnot3欠損細胞の免疫染色やプルダウンの解析からpoly(A)鎖の分解不全の状態では、Atg7がp53核内で結合することが分かった。クロマチン免疫沈降の解析から、Atg7あるいはp53が細胞死遺伝子の転写を活性化することが分かった。さらに、Atg7の核内移行はp53依存的であることが分かり、Atg7がp53核内で協調的に細胞傷害を引き起こすことが分かった。
３）CCR4-NOT複合体の構成因子によるRNA認識機構の解析：CCR4-NOT複合体の構成因子について、PAR-CLIP-seqの解析を行ったところ、蛋白とクロスリンクされたRNA配列を検出することができた。ところが詳細な解析の結果、CCR4-NOT構成因子と共沈したRNA結合蛋白（RBP）がRNAと結合していてクロスリンクされたことが分かった。この構成因子について、相互作用蛋白を同定するために免疫沈降、質量分析を行ったところ、候補のRBPを同定することができた。現在、このRBP候補についてさらなる検討を進めている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
RNA制御に基づいた心機能調節の分子機構解明に向けて成果を上げつつある。
|
| Strategy for Future Research Activity |
CCR4-NOTによるRNA認識制御機構の解明のために、前年度からのPAR-CLIP-seqによる解析結果に基づき、CCR4-NOTと会合するRNA結合蛋白（RBP）によるRNA認識機構について、生化学的な解析ならび細胞生物学的な解析を進める。このRBPの制御機構の生理学的意義をシグナル伝達と蛋白修飾の観点から明らかにする。
RNA ポリA鎖分解によるエネルギー代謝制御機構の解明のためにRNA poly(A)の代謝フラックスを検討する。安定同位体（13C, 15N）ラベルのpoly(A)鎖の細胞内における代謝動態をメタボロームで解析する実験システムで、ミトコンドリア呼吸鎖阻害、細胞の電気刺激、進展刺激などによるpoly(A)鎖アデニンの代謝動態を解析する。
さらに、CRISPR/Cas9ライブラリースクリーニングによるCCR4-NOT制御因子の網羅的探索を実施する。CNOT1欠損細胞株にCRISPR/Cas9レンチウイルスライブラリーを遺伝子導入し、CNOT1欠損による細胞死に影響を及ぼすCRISPR gRNAをスクリーニングする。
|
-
-
[Journal Article] The CCR4-NOT deadenylase complex controls Atg7-dependent cell death and heart function.2018
Author(s)
Yamaguchi T, Suzuki T, Sato T, Takahashi A, Watanabe H, Kadowaki A, Natsui M, Inagaki H, Arakawa S, Nakaoka S, Koizumi Y, Seki S, Adachi S, Fukao A, Fujiwara T, Natsume T, Kimura A, Komatsu M, Shimizu S, Ito H, Suzuki Y, Penninger JM, Yamamoto T, Imai Y, Kuba K.
-
Journal Title
Sci Signal.
Volume: Feb 6;11(516)
Pages: 3638
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Loss of Apela Peptide in Mice Causes Low Penetrance Embryonic Lethality and Defects in Early Mesodermal Derivatives.2017
Author(s)
Freyer L, Hsu CW, Nowotschin S, Pauli A, Ishida J, Kuba K, Fukamizu A, Schier AF, Hoodless PA, Dickinson ME, Hadjantonakis AK.
-
Journal Title
Cell Rep.
Volume: Aug 29;20(9)
Pages: 2116-2130.
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
[Journal Article] ELABELA-APJ axis protects from pressure overload heart failure and angiotensin II-induced cardiac damage.2017
Author(s)
Sato T, Sato C, Kadowaki A, Watanabe H, Ho L, Ishida J, Yamaguchi T, Kimura A, Fukamizu A, Penninger JM, Reversade B, Ito H, Imai Y, Kuba K.
-
Journal Title
Cardiovasc Res.
Volume: Jun 1;113(7)
Pages: 760-769
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
