• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2018 Fiscal Year Research-status Report

転写共役型新規mRNAメチル化酵素PCIF1によるmRNA代謝調節機構の解明

Research Project

Project/Area Number 17K07282
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

広瀬 豊  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 准教授 (00218851)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords遺伝子発現調節 / 転写 / mRNA生合成 / RNA修飾 / RNAポリメラーゼII / mRNAキャップ
Outline of Annual Research Achievements

申請者は、RNAポリメラーゼII(RNAPⅡ)の C末端領域(CTD)にリン酸化特異的に結合する新規ヒトタンパク質PCIF1を同定し、その機構解析を進めている。PCIF1は、RNA m6A修飾活性を有すると想定されるドメインを持つことが最近明らかとなった。そこで本研究は、PCIF1が実際にRNA m6A修飾活性を有するかを検証し、遺伝子発現調節おける機能を解明することを目的としている。
本年度は、PCIF1のRNA m6A修飾活性の検証において大きな進展があった。東京大学大学院工学系研究科の鈴木教授らとの共同研究によって、PCIF1がmRNAキャップ構造における特異的なm6A修飾活性を有することを明らかにし、報告した。その報告において、PCIF1がもつ特異的な活性から、PCIF1を新たにCAPAMと名付けた。さらにCAPAM によるm6Am修飾は、mRNAの翻訳を促進していることを共同で見出した。申請者は、これまでにPCIF1のN末端に存在するWWドメインが、セリン5番がリン酸化されたCTDに特異的に結合することを見出している。さらにPCIF1は、遺伝子のプロモーター領域に転写活性依存的に局在し、その局在は、CTDリン酸化酵素CDK7の阻害によって著しく阻害されることもすでに明らかにしていた。これらのことから、PCIF1(CAPAM)は、転写伸長の初期段階にRNAPⅡへとリクルートされ、転写と共役しながらm6Am修飾を導入することが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初の目的の一つであるPCIF1のRNA m6A修飾活性を証明した。

Strategy for Future Research Activity

今回新たに、PCIF1がmRNAの転写と共役したm7Gキャップ依存的なm6Am修飾酵素(CAPAM)であることを共同研究で明らかにした。さらにその共同研究において、CAPAM によるm6Am修飾は、mRNAの翻訳を促進していることを報告した。一方、これまでに申請者は、PCIF1によって発現調節される標的ヒト遺伝子として、CNOT6とRAB23を同定し、その調節がmRNAの安定性制御であることも見出している。したがって、PCIF1がm6Am修飾酵素としての機能だけではなく、さらに未知の機能を有する可能性も想定される。そうした可能性も含め、今後はさらにPCIF1の細胞および個体レベルの機能検索を行う。とりわけ、以下の3点を推進する。
(1)PCIF1と相互作用する新規因子の同定を通じ、PCIF1とともに遺伝子発現制御に関与する因子の探索を進める。
(2)PCIF1標的遺伝子mRNAの内部領域のRNAメチル化にPCIF1が関与しているかを検証するために、PCIF1 ノックアウト細胞株を樹立し、MeRIP解析を行う。
(2)PCIF1の個体レベルの生理機能を明らかにするために、CRISPER/Cas9 システムによるPCIF1 ノックアウトマウスを作製し、その表現型を解析していく。

Causes of Carryover

当初予定していた論文校正などに要する人件費・謝金についての支出が生じなかったこと、また実験計画の修正により試薬類に要する費用が想定よりも低かったことが主な理由である。次年度以降の研究計画に必要な経費となる予定。

  • Research Products

    (12 results)

All 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Cap-specific terminal N6-methylation of RNA by an RNA polymerase II?associated methyltransferase2018

    • Author(s)
      Akichika Shinichiro、Hirano Seiichi、Shichino Yuichi、Suzuki Takeo、Nishimasu Hiroshi、Ishitani Ryuichiro、Sugita Ai、Hirose Yutaka、Iwasaki Shintaro、Nureki Osamu、Suzuki Tsutomu
    • Journal Title

      Science

      Volume: 363 Pages: 1~7

    • DOI

      10.1126/science.aav0080

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Functional analysis of the kinase module of human Mediator complex using a baculovirus-insect cell expression system2018

    • Author(s)
      Harako S, Hayasi H, Tanzawa M, Fujita C, Iida S, Tanaka A, Hirose Y, Ohkuma Y
    • Organizer
      The Third International Symposium on Toyama-Asia-Africa Pharmaceutical Network
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] リン酸化CTD結合因子PCIF1による遺伝子発現調節2018

    • Author(s)
      伊藤志帆,杉田愛,石黒尋保,田渕圭章,大熊芳明,廣瀬豊
    • Organizer
      第20回日本RNA学会年会
  • [Presentation] 転写と共役した選択的ポリ(A)付加調節の分子機構2018

    • Author(s)
      竹田深雪,京角啓太,寺田公介,畑山光,大熊芳明,廣瀬豊
    • Organizer
      第20回日本RNA学会年会
  • [Presentation] ユビキチン様ドメインを有するPol II-CTD脱リン酸化酵素による遺伝子発現制御2018

    • Author(s)
      加藤ありさ,和仁翔太郎,加納未由希,石黒尋保,杉田愛,田渕圭章,大熊芳明,廣瀬豊
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] リン酸化CTD結合因子PCIF1による遺伝子発現調節2018

    • Author(s)
      伊藤志帆,杉田愛,柳澤奈月,石黒尋保,佐藤崇之,田渕圭章,大熊芳明,廣瀬豊
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] 転写と共役した選択的ポリ(A)付加調節機構2018

    • Author(s)
      廣瀬豊,竹田深雪,京角啓太,寺田公介,畑山光,大熊芳明
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] 転写伸長因子DSIFのPol IIへのリクルートにおけるSpt5の酸性領域とp62の関与の検討2018

    • Author(s)
      平山翼,依田ちづる,田中亜紀,廣瀬豊,大熊芳明
    • Organizer
      日本生化学会北陸支部第36回大会
  • [Presentation] リン酸化CTD結合因子PCIF1による遺伝子発現調節機構2018

    • Author(s)
      伊藤志帆,杉田愛,柳澤奈月,石黒尋保,田渕圭章,大熊芳明,廣瀬豊
    • Organizer
      日本生化学会北陸支部第36回大会
  • [Presentation] 試験管内再構成系を用いたヒトメディエーター複合体Kinaseモジュールの機能解析2018

    • Author(s)
      原子空,丹澤円, 林裕人,藤田智陽,飯田智,田中亜紀,廣瀬豊,大熊芳明
    • Organizer
      日本生化学会北陸支部第36回大会
  • [Presentation] ユビキチン様ドメインを有する新規脱リン酸化酵素UBLCP1によるサイクリンE1遺伝子の発現制御機構の解析2018

    • Author(s)
      車奏一郎,和仁翔太郎,加藤ありさ,加納未由希,石黒尋保,杉田愛,田渕圭章,大熊芳明,廣瀬豊
    • Organizer
      日本薬学会北陸支部第130回例会
  • [Presentation] 転写伸長因子DSIFのPol IIへのリクルートにおけるSpt5酸性領域とTFIIH p62の関与の検討2018

    • Author(s)
      依田ちづる,平山翼,田中亜紀,廣瀬豊,大熊芳明
    • Organizer
      日本薬学会北陸支部第130回例会

URL: 

Published: 2019-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi