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2008 Fiscal Year Final Research Report

Decipher the mechanism to generate proteome diversity with area specificity in mammalian central nervous system

Research Project

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Project/Area Number 19500269
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Neuroscience in general
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

TAKEUCHI Akihide  Tokyo Medical and Dental University, 難治疾患研究所, 助教 (90436618)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) HAGIWARA Masatoshi  東京医科歯科大学, 大学院・疾患生命科学研究部, 教授 (10208423)
KUROYANAGI Hidehito  東京医科歯科大学, 大学院・疾患生命科学研究部, 准教授 (30323702)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Keywords(1)選択的スプライシング制御 / (2)相互排他的スプライシング制御 / (3)組織特異的スプライシング制御 / (4)スプライシング・レポーター / (5)スプライシング・レポーターマウス / (6)Fibroblast Growth Factor Receptor2 / (7)RNA結合タンパク質 / (8)スプライス・サイト認識
Research Abstract

中枢神経系におけるプロテオームの多様性創出と部位特異的発現制御メカニズムの解明のために、モデル遺伝子として線維芽細胞増殖因子受容体2、Fibroblast Growth Factor-Receptor2(FGFR2)遺伝子を用いて以下の解析を行った。FGFR2は選択的スプライシング制御により、哺乳類の発生段階で組織特異的に構造と機能を変えることが知られており、この構造と機能の切り替えが、哺乳類の発生においてきわめて重要なことがこれまで示されている。マウスの発生過程での神経系を含む全身でのスプライシング・パターンの検討、スプライシング制御に関与する遺伝子構造(シス配列)の同定、遺伝子構造(シス配列)に結合するトランス因子(RNA結合タンパク質)の同定、スプライシング制御メカニズムと制御ルールの解明を行った。まずFGFR2のスプライシング・レポーターシステムの開発を行い、世界で初めて内在性の組織特異的な相互排他的選択的スプライシング制御をきれいに反映する実験系の開発に成功した。
このレポーター系を用いて、FGFR2の選択的スプライシング制御に重要な2つの遺伝子構造(シス配列、UGCAUG配列およびISE/ISS-3配列)を同定できた。さらに、このシス配列に結合するRNA結合タンパク質として、FoxおよびESRPを同定した。
この2つの因子がFGFR2のpre-mRNAのシス配列に結合することにより、選択されやすさに優劣のある2つの相互排他的エクソンの認識を変化させて、スイッチを切り替えるように1つのエクソンのみの選択を可能にしていることを見出した。さらに、この2つのエクソンの組織特異的な制御は、進化的に保存されたメカニズムとして、全身性に発現するRNA結合タンパク質と組織特異的に発現するRNA結合タンパク質の組み合わせによりなされていることが分かり、スプライシング制御の暗号を解読する上で重要な発見となった。

  • Research Products

    (6 results)

All 2010 2008 Other

All Journal Article (1 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Splicing Reporter Mice Revealed the Evolutionally Conserved Switching Mechanism of Tissue-Specific Alternative Exon Selection2010

    • Author(s)
      Akihide Takeuchi, Motoyasu Hosokawa, Takayuki Nojima, Masatoshi Hagiwara
    • Journal Title

      PLoS One (accepted)

  • [Presentation] スプライシング・レポーターにより明らかになった、哺乳類における組織特異的な相互排他的エクソン選択機構 (「王手飛車」制御メカニズム)2008

    • Author(s)
      武内章英, 細川元靖, 萩原正敏
    • Organizer
      第32回 日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフイコ横浜
    • Year and Date
      20081209-20081212
  • [Presentation] スプライシング・レポーターシステムを用いた、哺乳類における相互排他的エクソン選択機構の解明2008

    • Author(s)
      武内章英, 細川元靖, 萩原正敏
    • Organizer
      RNAフロンティア・ミーティング2009
    • Place of Presentation
      湘南国際村 IPC生産性国際交流センター
    • Year and Date
      20080926-20080928
  • [Presentation] Visualization of Alternative Splicing of Fibroblast Growth Factor Receptor 2 Revealed the Mutually Exclusive Regulatory Mechanism Cold Spring Harbor Laboratory Meeting2008

    • Author(s)
      Akihide TAKEUCHI, Motoyasu Hosokawa, Masatoshi Hagiwara
    • Organizer
      Eukaryotic mRNA Processing
    • Place of Presentation
      Cold Spring Harbor, New York, U.S.A.
    • Year and Date
      20080818-20080822
  • [Presentation] Fibroblast Growth Factor Receptor をモデルとした、哺乳類における相互排他的エクソン選択機構の解析2008

    • Author(s)
      武内章英, 細川元靖, 萩原正敏
    • Organizer
      第11回 RNAミィーティング
    • Place of Presentation
      新潟市朱鷺メッセ
    • Year and Date
      20080727-20080729
  • [Remarks] ホームページ等

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/mri/mri-end/research_pg2.html

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Published: 2011-06-18   Modified: 2016-04-21  

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