RNA修飾が支配する遺伝子発現調節機構の探究と高次生命現象

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22227006
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 鈴木 勉 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20292782)
• Keywords: RNA修飾 / RNAエディティング / non-coding RNA / miRNA / マススペクトロメトリー

Research Abstract

本研究は転写後の遺伝子発現調節機構に着目し、ncRNAやmRNAが有する質的な側面、特にRNAの転写後修飾に着目し、RNAが関与する遺伝子発現調節機構の探究と高次生命現象との関係について理解を深めることを目的としている。ヒトおよびマウス脳由来RNAにおける新規A-to-Iエディティング部位を網羅的に探索するため、当研究室で開発されたICE法とdeep sequencingを組み合わせた新手法(ICE-Seq)を実施した。その結果、ヒトに関しては約3万か所のイノシン化部位を検出したが、既知部位の除去と検証作業の末、約2万か所を新規部位として同定することに成功した。mRNAのCDS内には81か所の新規部位を見出した。このうち54か所はアミノ酸の置換を伴うエディティングであった。またnon-coding領域内において、Alu配列以外に、DNAレトロポゾンなど他の反復配列中にイノシン化部位を見出した。現在投稿論文を準備中である。マウスにおいても、ICE-Seqのデータ解析が終了し、検証作業もほぼめどがついている。さらに当研究室が同定した新規修飾アグマチジンの生合成機構を詳細に解析した。アグマチジン修飾酵素TiaSはタンパク質とRNAの両方の基質をリン酸化する新規のキナーゼドメインを有するタンパク質であることが判明した。この成果は、Nature Structure & Molecular Biology誌に2報のarticleとして発表された(10/16付)。

Research Products

• [Journal Article] Human mitochondrial diseases caused by lack of taurine-modification in mitochondrial tRNAs (2011)
  • Author(s): Suzuki, T., Nagao, A., Suzuki, T.
  • Journal Title: WIREs RNA Volume: 2 Pages: 376-386
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural basis for nonribosomal peptide synthesis by an aminoacyl-tRNA synthetase paralog (2011)
  • Author(s): Bonneford, L., Arai, T., Sakaguchi, Y., Suzuki, T., Ishitani, R., Nureki, O.
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA Volume: 108 Pages: 3912-3917
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crystal structure of a novel jmjC-domain-containing protein, TYW5, involved in tRNA modification (2011)
  • Author(s): Kato, M., Araiso, Y., Noma, A., Nagao, A., Suzuki, T., Ishitani, R., Nureki, O.
  • Journal Title: Nucleic Acids Res Volume: 39 Pages: 1576-1585
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A biochemical identification of A-to-I RNA editing sites by the Inosine Chemical Erasing (ICE) method (2011)
  • Author(s): Sakurai, M., Suzuki, T.
  • Journal Title: Methods in Mol Biol Volume: 718 Pages: 89-99
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Retrograde nuclear import of tRNA precursors is required for modified base biogenesis in yeast (2011)
  • Author(s): Ohira, T., Suzuki, T.
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA Volume: 108 Pages: 10502-10507
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Taurine-containing uridine modifications in tRNA anticodons are required to decipher non-universal genetic codes in ascidian mitochondria (2011)
  • Author(s): Suzuki, T., Miyauchi, K., Suzuki, T., Yokobori, S., Shigi, N., Kondow, A., Takeuchi, N., Yamagishi, A., Watanabe, K.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. Volume: (印刷中)(掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of an archaeal tRNA modification enzyme TiaS complexed with tRNAIle2 and ATP (2011)
  • Author(s): Osawa, T., Inanaga, H., Kimura, S., Terasaka, N., Suzuki, T., Numata, T.
  • Journal Title: Acta Crystallograph Sect F Struct Biol Cryst Commun Volume: (印刷中)(掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Loss of snoRNA impairs ribosomal RNA modification and causes developmental defects in zebrafish (2011)
  • Author(s): Higa-Nakamine, S., Suzuki, T., Uechi, T., Chakrabortv, A., Nakajima, Y., Nakamura, M., Hirano, N., Suzuki, T., Kenmochi, N.
  • Journal Title: Nucleic Acids Res Volume: (印刷中)(掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Human mitochondrial tRNAs : biogenesis, function, structural aspects and diseases (2011)
  • Author(s): Suzuki, T., Nagao, A., Suzuki, T.
  • Journal Title: Annu Rev Genet Volume: (印刷中)(掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Deficit of Lys-tRNA Modification by Cdkal1 Causes the Development of Type 2 Diabetes in Mice (2011)
  • Author(s): Wei, F., Suzuki, T., Watanabe, S., Kimura, S., Kaistuka, T., Fujimura, A., Matsui, H., Atta, M., Fontecave, M., Yamagata, K., Suzuki, T., Tomizawa, K.
  • Journal Title: J.Clin.Invest. Volume: (印刷中)(掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural basis of tRNA agmatinylation essential for AUA codon decoding (2011)
  • Author(s): Osawa, T., Terasaka, N., Kimura, S., Inanaga, H., Suzuki, T., Numata, T.
  • Journal Title: Nature Struct Mol Biol Volume: (印刷中)(掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Biogenesis of 2-agmatinylcytidine catalyzed by the dual protein and RNA kinase TiaS (2011)
  • Author(s): Terasaka, N., Kimura, S., Osawa, T., Numata, T., Suzuki, T.
  • Journal Title: Nature Struct Mol Biol Volume: (印刷中)(掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Profiling sex-specific piRNAs in Zebrafish (2010)
  • Author(s): Zhou, X., Zuo, Z., Zhou, F., Zhao, W., Sakaguchi, Y., Suzuki, T., Suzuki, T., Cheng, H., Zhou, R.
  • Journal Title: Genetics Volume: 186 Pages: 1175-1185
  • Peer Reviewed
• [Presentation] A landscape of A-to-I RNA editing in human transcriptome (2011)
  • Author(s): Tsutomu Suzuki
  • Organizer: Gordon Research Conference (RNA editing)
  • Place of Presentation: Galveston, Texas
  • Year and Date: 20110109-20110114
• [Presentation] RNA修飾の生合成から細胞内の化学反応を学ぶ (2011)
  • Author(s): 鈴木勉
  • Organizer: 生体機能関連化学部会「若手フォーラム」
  • Place of Presentation: つくば
  • Year and Date: 2011-09-11
• [Presentation] マイクロRNAと核酸医薬のマススペクトロメトリー (2011)
  • Author(s): 鈴木勉
  • Organizer: バイオロジカルマススペクトロメトリー2011
  • Place of Presentation: 箱根
  • Year and Date: 2011-07-11
• [Presentation] RNA修飾が関与する生命現象へのアプローチ (2011)
  • Author(s): 鈴木勉
  • Organizer: 第67回今堀フォーラム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-02-07
• [Presentation] 機能性RNAの研究とマススペクトロメトリー (2010)
  • Author(s): 鈴木勉
  • Organizer: AB SCIEX生体分子解析セミナー
  • Place of Presentation: 大阪、東京
  • Year and Date: 20101103-20101105
• [Presentation] アーキアtRNA^<Ile>に見出された新規RNA修飾塩基アグマチジンの機能と生合成機構の解明 (2010)
  • Author(s): 池内与志穂、木村聡、寺坂尚紘、沼田倫征、大澤拓生、中村大吾、横川隆志、緒方俊彦、和田猛、鈴木健夫、鈴木勉
  • Organizer: 第12回日本RNA学会年会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20100727-20100729
• [Presentation] RNA修飾が関与する生命現象へのアプローチ (2010)
  • Author(s): 鈴木勉
  • Organizer: さきがけ公開シンポジウム第2回「RNAと生体機能」
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-12-14
• [Presentation] 世界標準を志向したmiRNAと核酸医薬のマススペクトロメトリー (2010)
  • Author(s): 鈴木勉
  • Organizer: 神奈川科学技術アカデミー(KAST)教育講座「機能性RNA」
  • Place of Presentation: 川崎
  • Year and Date: 2010-10-20
• [Presentation] 世界標準を志向したmiRNAと核酸医薬のマススペクトロメトリー (2010)
  • Author(s): 鈴木勉
  • Organizer: Thermo Fisher Scientificセミナー
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-06-21
• [Presentation] Agmatidine, an agmatine-conjugated cytidine found at the anticodon wobble position of archaeal tRNAIle essential for AUA decoding (2010)
  • Author(s): Tsutomu Suzuki
  • Organizer: 2010 INTERNATIONAL POLYAMINE CONFERENCE
  • Place of Presentation: Gotenba
  • Year and Date: 2010-06-15