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2015 Fiscal Year Annual Research Report

代謝ストレス応答性長鎖非コードRNAの機能

Research Project

Project/Area Number 26291018
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

太田 邦史  東京大学, 総合文化研究科, 教授 (90211789)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 坪井 貴司  東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (80415231)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
KeywordsノンコーディングRNA / lncRNA / クロマチン / 転写制御 / ストレス応答
Outline of Annual Research Achievements

ヒトゲノムの大半を占める領域から合成される長鎖非コードRNA(lncRNA)について、申請者らが見出した代謝ストレス応答性lncRNA(mlonRNA)、およびそれに付随するアンチセンスRNA(asRNA)の機能を、分裂酵母や哺乳類細胞を用いて解析した。

① グルコース飢餓時の分裂酵母を用いて、修飾ヒストンを認識する抗体によるChIP-Seq実験を行い、ヒストン密度や修飾パターンの全ゲノム解析を行った。また、センス鎖lncRNAを介した遺伝子発現のポジティブ・フィードバック制御の機構として、lncRNAとAtf1やTup11、Tup12などとの相互作用を解析し、mlonRNAとTup11、Tup12が結合することを明らかにした(Takemata et al., NAR, 2016)。
② ゲノムワイド解析で同定したmlonRNA様センス鎖lncRNAのリボソーム結合を解析し、これら因子のリボゾーム結合を示唆する結果を得た。また、グルコース飢餓応答が誘導された分裂酵母を、再度グルコース豊富な培地に導入した際に見られるfbp1mRNAの急速な消失が、アンチセンスlncRNAやダイサーなどを介して促進されることを示した。また、上記lncRNAに関して視覚化プローブをデザインし、一分子RNA FISHを実施して検出に成功した。
③ 低グルコースや低グルタミン条件下に暴露したマウス膵β細胞株MIN6等を用いて、発現誘導される遺伝子やlncRNAの探索を行い、複数の候補遺伝子群を同定した。とくに、グルタミン飢餓処理を行ったMIN6では一群のアポトーシス系遺伝子が活性化されることを、qRT-PCRによる定量的解析で明らかにした。また、グルコース飢餓処理後のマウス膵島初代培養細胞における既存の転写物解析データを用いて、mlonRNA様lncRNAを複数同定した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

分裂酵母の解析は順調に進んでおり、論文発表を行った。マウス細胞の解析に関しても、当初目的としていた類縁lncRNAの同定に目処が付きつつある。

Strategy for Future Research Activity

H28年度は最終年度ということもあり、これまでの研究を取りまとめ、論文等での発表を積極的に行う。なお、エキソソーム内のlncRNAは安定的な同定が困難であることが明らかになったため、この項目の研究を中止した。

Causes of Carryover

次世代シーケンサーによる解析の一部を最終年度に集中して行うことにしたため

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度の前半に20サンプルの解析を行う予定

  • Research Products

    (25 results)

All 2016 2015

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Gliotransmitter release from astrocytes: functional, developmental and pathological implications in the brain.2016

    • Author(s)
      Harada K, Kamiya T, Tsuboi T.
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 9 Pages: 499

    • DOI

      10.3389/fnins.2015.00499

  • [Journal Article] Local potentiation of stress-responsive genes by upstream noncoding transcription.2016

    • Author(s)
      Takemata N et al.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 印刷中 Pages: ―

    • DOI

      10.1093/nar/gkw142

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Analysis of novel Sir3 binding regions in Saccharomyces cerevisiae.2016

    • Author(s)
      Mitsumori R et al.
    • Journal Title

      J. Biochem.

      Volume: 印刷中 Pages: ―

    • DOI

      10.1093/jb/mvw021

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Shugoshin forms a specialized chromatin domain at subtelomeres that regulates transcription and replication timing.2016

    • Author(s)
      Tashiro S et al.
    • Journal Title

      Nature Commun.

      Volume: 7 Pages: 10393

    • DOI

      10.1038/ncomms10393

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Glycerophospholipid regulation of modality-specific sensory axon guidance in the spinal cord.2015

    • Author(s)
      Guy AT et al.
    • Journal Title

      Science

      Volume: 349 Pages: 974-977

    • DOI

      10.1126/science.aab3516

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Low glucose-induced ghrelin secretion is mediated by ATP-sensitive potassium channel.2015

    • Author(s)
      Oya M et al.
    • Journal Title

      Journal of Endocrinology

      Volume: 226 Pages: 25-34

    • DOI

      10.1530/JOE-15-0090.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Integrative function of adrenaline receptors for glucagon-like peptide-1 exocytosis in enteroendocrine L cell line GLUTag.2015

    • Author(s)
      Harada K et al.
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 460 Pages: 1053-1058

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.03.151

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Y-maze avoidance: an automated and rapid associative learning paradigm in zebrafish.2015

    • Author(s)
      Aoki R et al.
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 91 Pages: 69-72

    • DOI

      10.1016/j.neures.2014.10.012

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Promoter-associated noncoding RNAs reorganize genomic distribution of the ATF/CREB transcription factor Atf12016

    • Author(s)
      竹俣直道ら
    • Organizer
      Keystone Symposia Conference"Chromatin and Epigenetics"
    • Place of Presentation
      Whistler Conference Centre(バンクーバー、カナダ)
    • Year and Date
      2016-03-20 – 2016-03-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Transcriptional dynamics of long noncoding RNAs in glucose starvation stress response2016

    • Author(s)
      小田有沙ら
    • Organizer
      The Fourth Annual Winter q-Bio Meeting
    • Place of Presentation
      シェラトンワイキキ(ハワイ、アメリカ)
    • Year and Date
      2016-02-15 – 2016-02-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分裂酵母の飢餓ストレス応答性IncRNA2016

    • Author(s)
      小田有沙ら
    • Organizer
      第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会
    • Place of Presentation
      松島一の坊(宮城県宮城郡松島町)
    • Year and Date
      2016-01-12 – 2016-01-14
  • [Presentation] 長鎖非コードRNAはストレスに応答して転写因子の結合をゲノムワイドに制御する2016

    • Author(s)
      竹俣直道ら
    • Organizer
      第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会
    • Place of Presentation
      松島一の坊(宮城県宮城郡松島町)
    • Year and Date
      2016-01-12 – 2016-01-14
  • [Presentation] 分裂酵母グルコース飢餓における fbp1+センスアンチセンス lncRNA の分解制御2015

    • Author(s)
      三木敦子ら
    • Organizer
      BMB2015
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [Presentation] グルコース飢餓ストレス時のセンス・アンチセンス長鎖非コードRNAを介した遺伝子発現制御2015

    • Author(s)
      小田有沙ら
    • Organizer
      BMB2015
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
    • Invited
  • [Presentation] グルコース飢餓ストレス時の長鎖非コードRNAを介した分裂酵母のの遺伝子発現制御2015

    • Author(s)
      小田有沙ら
    • Organizer
      第27回高遠・分子細胞生物学シンポジウム
    • Place of Presentation
      延暦寺会館(滋賀県大津市)
    • Year and Date
      2015-08-26 – 2015-08-27
  • [Presentation] Transcriptional dynamics of sense and antisense long noncodings RNAs in stress response2015

    • Author(s)
      小田有沙
    • Organizer
      QBiC Symposium2015
    • Place of Presentation
      理化学研究所生命システム研究センター(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2015-08-24 – 2015-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分裂酵母グルコース飢餓における fbp1+センスアンチセンス lncRNA の分解制御2015

    • Author(s)
      三木敦子ら
    • Organizer
      第17回RNA学会年会
    • Place of Presentation
      ホテルライフォート札幌(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-07-15 – 2015-07-17
  • [Presentation] グルコース濃度変動ストレス応答時のセンス・アンチセンス長鎖非コード依存的な遺伝子発現制御2015

    • Author(s)
      小田有沙ら
    • Organizer
      第17回RNA学会年会
    • Place of Presentation
      ホテルライフォート札幌(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-07-15 – 2015-07-17
  • [Presentation] グルコース飢餓ストレス応答性のセンス・アンチセンス非コード RNA 依存 的な遺伝子発現制御機構2015

    • Author(s)
      石井智子ら
    • Organizer
      第17回RNA学会年会
    • Place of Presentation
      ホテルライフォート札幌(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-07-15 – 2015-07-17
  • [Presentation] 分裂酵母のストレス応答性IncRNAの発現解析2015

    • Author(s)
      小田有沙ら
    • Organizer
      第4回NGS現場の会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2015-07-01 – 2015-07-03
  • [Presentation] Transcriptial dynamics of sense and antisense long noncoding RNAs in stress response2015

    • Author(s)
      小田有沙ら
    • Organizer
      Pombe2015
    • Place of Presentation
      生田神社会館(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-06-21 – 2015-06-26
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Distinct decay dynamics of ribosome-bound lncRNA and mRNAs2015

    • Author(s)
      三木敦子ら
    • Organizer
      Pombe2015
    • Place of Presentation
      生田神社会館(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-06-21 – 2015-06-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Long noncoding RNAs stimulate promoter binding of the transcription factor Atf1 by antagonizing the Grougho/Tup1-like corepressors Tup11 and Tup122015

    • Author(s)
      竹俣直道ら
    • Organizer
      Pombe2015
    • Place of Presentation
      生田神社会館(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-06-21 – 2015-06-26
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 生命デザイン学入門2016

    • Author(s)
      小川(西秋)葉子、太田邦史
    • Total Pages
      224
    • Publisher
      岩波ジュニア新書
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 空間的な近さの概念を用いた生体分子データの3次元構造の再構成方法2016

    • Inventor(s)
      平田祥人ら
    • Industrial Property Rights Holder
      東京大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2016-023214
    • Filing Date
      2016-02-10

URL: 

Published: 2017-01-06  

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