2018 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanisms for phase separation of RNA-induced nuclear bodies
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17K15058
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山崎 智弘 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 講師 (90732280)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 長鎖ノンコーディングRNA（lncRNA） / NEAT1 / 相分離 / 核内構造体 / 天然変性領域 / RNA結合タンパク質 / ヒト一倍体細胞 / CRISPR/Cas9 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞は特定の分子を集積させることで、特異的な反応を促進・因子の隔離などの機能する細胞内構造体を有しており、生命活動において必須の役割を果たしている。近年このような構造体の形成の原動力として、相分離機構の重要性が明らかになってきた。このうち一群の構造体は、その骨格としてRNAを利用している。しかし、このRNAに依存した構造体の形成機構や、RNAがどのようにタンパク質とともに構造体の生物理的性質を規定しているか、その詳細な機構は明らかではなかった。そこで、NEAT1 lncRNAが骨格となり形成される核内構造体パラスペックルをモデルとしてRNA配列を変えた際の構造体の性状をin vivoおよびin vitroシステムを用いて解析した。ヒト一倍体細胞を用いて、NEAT1のパラスペックル形成に必要な領域の絞り込み、パラスペックルの形成に必要な領域を同定した。この領域には、PAR-CLIP解析やin vitro RNAプルダウン実験によって、NONOとSFPQというパラスペックルの形成に必須のタンパク質が強く結合することが明らかになった。そこで、人為的にこれらのタンパク質を繋留すると機能を相補した。加えて、FRAP解析、1,6-hexandiolを用いた解析、機能RNAドメインを用いたin vitro相分離実験などによりパラスペックルが相分離により形成されていることを明らかにした。以上の結果から、NEAT1には複数のNONO・SFPQと結合するドメインがあり、それらの機能により相分離が誘導されることが明らかになった。この相分離誘導に重要なドメインだけでなく、パラスペックルが別の構造体からの独立性に関わるNEAT1の領域の絞り込み、この機構に関わるタンパク質の同定にも成功した。
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[Presentation] NEAT1 modular lncRNA domains dictate formation of phase-separated, distinct, highly ordered paraspeckle2019
Author(s)
Tomohiro Yamazaki, Sylvie Souquere, Hyura Yoshino, Hiro Takakuwa, Takeshi Chujo, Archa H. Fox, Charles S. Bond, Shinichi Nakagawa, Gerard Pierron, Tetsuro Hirose
Organizer
The 20th Takeda Science Foundation Symposium on Bioscience: RNA Neobiology
Int'l Joint Research
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[Presentation] Multiple NEAT1 modular RNA domains cooperatively construct phase-separated, distinct, highly ordered paraspeckle nuclear bodies2018
Author(s)
Tomohiro Yamazaki, Souquere Sylvie, Hiro Takakuwa, Hyura Yoshino, Takeshi Chujo, Archa H. Fox, Charles S. Bond, Shinichi Nakagawa, Gerard Pierron, Tetsuro Hirose
Organizer
JAJ RNA 2018
Int'l Joint Research
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[Book] Applied RNA Bioscience2018
Author(s)
Seiji Masuda, Shingo Izawa, Sae Kato, Kei Kitahara, Takahiro Yamauchi, Naofumi Ito, Yuji Morita, Atsushi Ogawa, Kei Endo, Naoyuki Kataoka, Intisar Fouad Ali Mursi, Takayoshi Imai, Tomohiro Yamazaki, Eleonora Leucci, Yoshiya Ikawa, Jennifer Chu, Songling Bai, Yuhya Wakasa
Total Pages
286
Publisher
Springer
ISBN
978-981-10-8371-6
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