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2018 Fiscal Year Research-status Report

マイクロRNAによる遺伝子発現ネットワークの制御を介したヒトの生体防御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 18K15178
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

高橋 朋子  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00738792)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
KeywordsRNAサイレンシング / 自然免疫 / ウイルスセンサー / LGP2 / TRBP / マイクロRNA / 抗ウイルス応答
Outline of Annual Research Achievements

細菌やウイルスが感染すると、生体は免疫応答という生体防御機構を引き起こす。免疫応答には、自然免疫応答と獲得免疫応答があるが、自然免疫応答は免疫応答の初動で重要な役割を果たす即時対応型のシステムであり、サイトカインの誘導を伴う。哺乳類細胞にウイルスが感染すると、細胞外ではToll like receptors (TLRs)、細胞内ではRetinoic acid-inducible gene I (RIG-I) like receptors (RLRs)といったウイルスセンタータンパク質がウイルス特有の構成成分を認識し、I型インターフェロン (IFN)を誘導する。RLRsとしてRIG-I, Melanoma differentiation-associated protein 5 (MDA5), Laboratory of genetics and physiology 2 (LGP2)が知られるが、RIG-IとMDA5はそれぞれ異なる特徴を持つウイルス性RNAを認識しIFNを誘導するのに対し、LGP2はこれまでその機能が明確ではなかった。我々はこれまでウイルスセンサーであるとされながらも機能が不明であったLGP2が、RNAサイレンシングの主要因子であるTRBPとの相互作用を介して、microRNA (miRNA)による遺伝子発現ネットワークを制御することを見出した。IFNにより発現量が増加したLGP2はTRBPとの相互作用を介して、TRBPが結合する特定のmiRNAの成熟化を抑制し、その標的遺伝子群を発現上昇させた。LGP2とTRBPの相互作用を介した特定のmiRNAとその遺伝子群の発現制御は、ウイルス感染細胞において生体防御機構として機能していると考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

昨年度は、細胞内ウイルスセンサータンパク質によるRNAサイレンシングの制御について、リコンビナントタンパク質やヒト培養細胞を用いた実験、さらに情報科学的な解析も行い、2報の原著論文を報告することが出来たため(Takahashi et al. 2018 Nucleic Acids Res. , Takahashi et al. 2018 Genes)。

Strategy for Future Research Activity

現在は、ウイルスセンサータンパク質によるRNAサイレンシングの制御が実際にウイルス感染細胞においてどのような生物学的意義をもつのかを解析している。

Causes of Carryover

2019年度に消耗品に使用する予定である。

  • Research Products

    (16 results)

All 2018 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] LGP2 virus sensor regulates gene expression network mediated by TRBP-bound microRNAs2018

    • Author(s)
      Takahashi T, Nakano Y, Onomoto K, Murakami F, Komori C, Suzuki Y, Yoneyama M, Ui-Tei K
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 46 Pages: 9134-9147

    • DOI

      10.1093/nar/gky575

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Virus sensor RIG-I represses RNA interference by interacting with TRBP through LGP2 in mammalian cells2018

    • Author(s)
      Takahashi T, Nakano Y, Onomoto K, Yoneyama M, Ui-Tei K
    • Journal Title

      Genes

      Volume: 9 Pages: 511

    • DOI

      10.3390/genes9100511

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Current Status for Application of RNA Interference Technology as Nucleic Acid Drug2018

    • Author(s)
      Takahashi T, Nakano Y, Ui-Tei K
    • Journal Title

      InTechOpen “Gene Expression and Regulation in Mammalian Cells”

      Volume: _ Pages: 149-162

    • DOI

      10.5772/intechopen.71965

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] マイクロRNAが制御するヒトのウイルスに対する生体防御2018

    • Author(s)
      高橋朋子
    • Organizer
      慶應義塾大学先端生命科学研究所公開セミナー
  • [Presentation] 小さなRNAが制御するヒトのウイルスに対する生体防御機構2018

    • Author(s)
      高橋朋子
    • Organizer
      埼玉大学理学部分子生物学科セミナー
  • [Presentation] ウイルス感染により細胞内ウイルスセンサーはサイレンシングを介して遺伝子発現ネットワークを制御する2018

    • Author(s)
      高橋朋子、中野悠子、尾野本浩司、米山光俊、程久美子
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会 WS 「抗ウイルス応答とRNAサイレンシング」
  • [Presentation] 細胞内ウイルスセンサーLGP2はTRBPとの相互作用を介してRNAサイレンシングを制御する2018

    • Author(s)
      高橋朋子、中野悠子、尾野本浩司、米山光俊、程久美子
    • Organizer
      第20回日本RNA学会年会
  • [Presentation] LGP2 regulates microRNA-mediated gene expression network by interacting with an RNA silencing enhancer, TRBP2018

    • Author(s)
      Tomoko Takahashi, Yuko Nakano, Koji Onomoto, Chiaki Komori, Mitsutoshi Yoneyama, Kumiko Ui-Tei
    • Organizer
      EMBO|EMBL Symposia, Innate Immunity in Host-Pathogen Interactions
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] LGP2, a virus sensor, interacts with TRBP and regulates gene expression via TRBP-bound miRNAs2018

    • Author(s)
      Yuko Nakano, Tomoko Takahashi, Koji Onomoto, Mitsutoshi Yoneyama, Kumiko Ui-Tei
    • Organizer
      The 7th Global Network Forum on Infection and Immunity
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] RLRを介した抗ウイルス自然免疫応答におけるTRBPの機能解析2018

    • Author(s)
      尾野本浩司、高橋朋子、中野悠子、程久美子、米山 光俊
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会
  • [Presentation] LGP2-TRBP相互作用により制御されるmicroRNAの同定と、そのターゲット遺伝子の網羅的発現解析2018

    • Author(s)
      中野悠子、高橋朋子、尾野本浩司、村上文則、鈴木穣、米山光俊、程久美子
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会
  • [Presentation] HIV-1感染細胞のアポトーシスを抑制するの生合成とTAR RNAの翻訳はTRBP-Dicerの相互作用によって促進される2018

    • Author(s)
      小森千晶、高橋朋子、中野悠子、程久美子
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会
  • [Presentation] MicroRNA結合タンパク質TRBPとLIN28の相互作用によるRNAサイレンシング制御機構の解析2018

    • Author(s)
      濱田真平、高橋朋子、程久美子
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会
  • [Presentation] avSGを介した抗ウイルス自然免疫の機能解析2018

    • Author(s)
      尾野本浩司、高橋朋子、中野悠子、程久美子、米山光俊
    • Organizer
      第83回日本インターフェロン・サイトカイン学会
  • [Remarks] 東京大学大学院理学系研究科プレスリリース

    • URL

      https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2018/5946/

  • [Remarks] 東京大学大学院理学系研究科 YouTubeチャンネル 研究室の扉

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=NGStdTzMCVg

URL: 

Published: 2019-12-27  

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