2020 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of bone metabolism by alternative splicing during osteoclast differentiation.
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18K09053
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
早田 匡芳 東京理科大学, 薬学部生命創薬科学科, 准教授 (40420252)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 破骨細胞 / RNA結合タンパク質 / 核内構造体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
RCCR4-NOT複合体は，mRNAの脱アデニル化を担う酵素複合体で，RANK mRNAを不安定化させることで，破骨細胞分化の負の制御因子として機能する。CCR4-NOT複合体は，Tob/BTGファミリーメンバー，RISCそしてCPEBといったRNA結合タンパク質を含む様々な因子と相互作用する。本研究では，それらの因子のうち，Cpeb4の遺伝子発現が破骨細胞分化過程で上昇するということを見出した。蛍光免疫染色により，Cpeb4はRANKL無処理では，細胞質に局在するのに対し，RANKL処理では，細胞質に加えて，核内構造体に局在した。Cpeb4の核内局在は，RANKL処理後少なくとも9時間で観察され，Cpeb4の核内局在に寄与するRANKL下流のシグナル伝達経路としては，PI3K/AktシグナルおよびNfatc1活性化経路が重要であった。RNA認識モチーフおよびジンクフィンガードメインを含む領域がCpeb4の核内局在に必要とされた。Leptomycin Bによる核外輸送阻害により，Cpeb4は，RANKL処理にかかわらず，核内に蓄積したことから，Cpeb4は核と細胞質をシャトリングすることが示唆された。HEK293T細胞において，Cpeb4はスプライシング因子SRp40およびSRp55と核内で共局在すること及び相互作用した。さらに，shRNAによりCpeb4 をノックダウンしたRAW264.7細胞では，破骨細胞分化が著しく阻害され，RNA-seq解析により，破骨細胞分化関連遺伝子の発現が著しく減少した。以上の結果から，Cpeb4は，破骨細胞分化に必須のRNA結合タンパク質であり，RANKL依存的に核内構造体に局在し，スプライシングイベントに関与する可能性が示唆された。
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