2014 Fiscal Year Annual Research Report
インスリン受容体基質と相互作用するRNAの網羅的同定とその機能解析の試み
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25660210
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高橋 伸一郎 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (00197146)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 代謝・内分泌制御 / インスリン受容体基質 / RNA / 翻訳 / リボソーム合成 / スプライシング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らはインスリン様成長因子（IGF）／インスリン（INS）シグナル伝達に重要な受容体チロシンキナーゼ基質の一つ、インスリン受容体基質（IRS）-1 が、RNA 代謝に関与する多数のタンパク質と複合体を形成しており、IRS 複合体にRNA が含まれることを発見した。IRS-1は既知のRNA結合ドメインは有していないが、RNAと直接結合する可能性も考えられたので、in vivo UV-crosslinking and immunoprecipitation（CLIP）法によりIRS-1と直接相互作用するRNAの同定を試みた。CLIP法により同定されたnon-coding RNAの中で核小体小分子RNA（snoRNA） の一つ、U96A snoRNA（U96A）に注目して研究を進めた。U96A は、Receptor for Activated C Kinase 1 (RACK1) 遺伝子のintron 2内にコードされているが、RACK1のスプライシングと共役して産生された後、部位特異的転写された5.8S rRNAにメチル化修飾を引き起こす酵素をガイドする。まずIRSとU96Aの相互作用をゲルシフト法や免疫沈降法により検討したところ、IRSがU96Aと直接相互作用することが明らかとなった。更に、免疫沈降法によりU96AはRACK1のintron 2のみがスプライシングされずに残ったpre-mRNAや切り出されたintron 2とも相互作用することを見出した。この結果は、U96AがRACK1のイントロンから切り出され、核小体で機能するまでの過程に、IRS-1が何らかの機能を果たしている可能性を示している。更に、IRS-1ノックアウトマウスの胎児から調製した線維芽細胞（MEF）でU96A量を解析したところ、野生型MEFと比較して、その量が有意に減少していることも見出した。これらの一連の結果は、IRSが、rRNAの転写後メチル化修飾および成熟に必要なsnoRNAの産生を正に制御し、リボソーム生合成のマシナリーの成熟を促進する結果、全タンパク質合成活性が上昇するという新規機構の存在を示していた。その他、IRSが選択的スプライシングに機能していることも明らかにした。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] The novel functions of high-molecular-mass complexes containing insulin receptor substrates in mediation and modulation of insulin-like activities: Emerging concept of diverse function by IRS-associated proteins2015
Author(s)
Hakuno F, Fukushima T, Yoneyama Y, Kame H, Ozoe A, Yoshihara H, Yamanaka D, Shibano T, Sone-Yonezawa M, Yu B-C, Chida K, Takahashi S-I
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Journal Title
Frontiers in Endocrinology
Volume: なし
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Insulin receptor substrate (IRS)-1 interacts with protein arginine methyltransferase 5 (PRMT5), regulating alternative pre-mRNA splicing of insulin receptor RNA.2015
Author(s)
Atsufumi Ozoe, Yuka Narita, Toshiaki Fukushima, Naoyuki Kataoka, Akihiro Ito, Minoru Yoshida, Kazuhiro Chida, Tomoichiro Asano, Fumihiko Hakuno, Shin-Ichiro Takahashi
Organizer
Gordon Research Conference: IGF & Insulin System in Physiology & Disease
Place of Presentation
Ventura, CA, USA
Year and Date
2015-03-08 – 2015-03-13
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[Presentation] Insulin receptor substrate (IRS)-1 interacts with protein arginine methyltransferase 5 (PRMT5), emerging as a novel regulator of alternative pre-mRNA splicing2014
Author(s)
Atsufumi Ozoe, Yuka Narita, Toshiaki Fukushima, Naoyuki Kataoka, Akihiro Ito, Minoru Yoshida, Kazuhiro Chida, Tomoichiro Asano, Fumihiko Hakuno, Shin-Ichiro Takahashi
Organizer
7th International Congress of the GRS and IGF Society
Place of Presentation
Singapore
Year and Date
2014-10-15 – 2014-10-18
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