2014 Fiscal Year Research-status Report
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25440099
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| Research Institution | Okazaki Research Facilities, National Institutes of Natural Sciences |
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Principal Investigator |
椎名 伸之 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 准教授 (30332175)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | RNA granule / 翻訳制御 / ストレス / NFAR2/NF110 / NF45 / PKR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
RNA granuleは、mRNAの輸送、安定性、翻訳等を制御する高次複合体である。今年度は、RNA granuleの形成・解体が、NFAR2/NF110及びNF45によって制御されるメカニズムを明らかにした。NFAR2はGQSYドメイン及びDZFドメインをもつ。このうちGQSYドメインは、他のRNA granule構成因子RNG105や積み荷mRNAと結合し、複合体を形成した。一方、DZFドメインはRNG105やmRNAとは結合しないが、RNA granule形成を正にも負にも制御した。DZFドメインは、RNA granule形成のマスター制御因子PKRによるリン酸化部位をもち、この部位がリン酸化されることによってNFAR2が核内から細胞質へ移行し、それに伴って細胞質でのRNA granule形成が促進された（正の制御）。これとは逆に、DZFドメインにNF45が直接結合すると、NFAR2が細胞質に局在してもRNA granule形成は抑制された（負の制御）。これらDZFドメインの正・負の制御の際に、GQSYドメインとRNG105やmRNAとの結合は影響を受けなかった。以上の結果から、NFAR2はGQSYドメイン及びDZFドメインの多価のドメインを用いてRNA granule構成因子のコネクターとして機能し、このうちDZFドメインの活性が正・負に制御されることによってRNA granuleの形成・解体が調節されるというメカニズムが示唆された。
今年度はさらに、RNA granule形成・解体の機能的意義を検討した。細胞はストレス下でRNA granuleを形成し、細胞死を防御する。NF45過剰発現細胞ではストレス下においてもRNA granule形成が低下し、細胞死が増加した。この結果は、RNA granuleの形成制御が、ストレス防御に重要な役割を果たすことを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は、研究目的および計画のうち、１．NF45, NFAR2/NF110によるRNA granule形成・解体制御機構の解明、２．細胞におけるRNA granule形成・解体の機能的意義の2項目について解析を進め、新たな知見を得た。今年度および昨年度の成果を合わせてJ. Biol. Chem.に論文として発表した。以上の点から、本研究は当初の研究計画通り順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
RNA granuleの形成・解体制御は、神経細胞ではシナプス調節を介した長期記憶や神経変性疾患に関与すると考えられる。今後、神経細胞でNFAR2/NF110やNF45を発現し、RNA granuleの形成を促進あるいは抑制した際に、どのような影響を及ぼすかについて解析を進める。
また、RNA granuleの解体を促進する因子として、これまでにメチル化酵素PRMT1も同定している。研究目的および計画に従って、PRMT1によるRNA granule構成因子のメチル化がRNA granuleの形成・解体にどのような影響を及ぼすかについて解析を進める。
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| Causes of Carryover |
今年度はほぼ計画通りの使用額であったが、昨年度使用しなかった額が来年度に持ち越しとなったことが主な理由である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
細胞培養に用いる試薬、プラスチック器具、血清、トランスフェクション試薬を購入する他、遺伝子組み換え実験に用いる試薬を購入する。また、神経初代培養細胞を用いた実験に伴うマウスの飼育および系統維持に関わる施設使用料も必要であり、そのために使用する予定である。
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