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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Biosynthesis and function of characteristic RNA modifications found in human

Research Project

Project/Area Number 26702035
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

鈴木 健夫  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (90533125)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
KeywordstRNA / RNA修飾 / 生合成
Outline of Annual Research Achievements

本申請で対象とする、高等真核生物を特徴づけるRNA転写後修飾の化学構造形成に関わる生合成遺伝子の探索を行い、ヒトミトコンドリアtRNA-Metのウォブル位シチジンを5-メチルシチジンにメチル化するNSUN3の報告以降、(1) 5-メチルシチジンから5-ヒドロキシメチルシチジンを経て5-ホルミルシチジンへの2段階の酸化反応を担う酵素ALKBH1についての成果を論文と学会発表によって報告した。本年度はALKBH1が基質として認識するtRNA-Metについて、野生型およびミトコンドリア病と相関する点変異を持つ複数種の変異型tRNA-Metを試験管内転写で作成し、酸化反応への疾患型変異の影響を調べたところ、ALKBH1は点変異により反応を阻害されないことが判明し、変異の影響を受けうるNSUN3とは異なる基質認識性を持つことを見いだした。NSUN3とALKBH1の遺伝子ノックアウト(KO)細胞における細胞内ミトコンドリアタンパク質合成への影響を調べるため、ミトコンドリアリボソームプロファイリングを実施し、シーケンスデータを取得した。このデータについて引き続き解析を行う計画である。(2)これまでに同定した糖転移型RNA修飾酵素に関し、取得した組み換えタンパクを用いた酵素の基質tRNAおよび糖ヌクレオチドに対するキネティクス解析を行い、基質tRNAに対する相対的に強い親和性(10^-7オーダー)を見出した。また樹立した遺伝子KO細胞のストレス環境下での生育阻害の可能性を探索したが、検討した10種以上のストレス条件下における生育への影響は、現在までに見いだすことができなかった。一方で修飾を受けるtRNAに対応するテストコドンを組み込んだルシフェラーゼによるレポーターアッセイ系を構築し、コドン解読能に対する直接的な影響を評価している。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Metabolic and chemical regulation of tRNA modification associated with taurine deficiency and human disease2018

    • Author(s)
      Asano Kana、Suzuki Takeo、Saito Ayaka、Wei Fan-Yan、Ikeuchi Yoshiho、Numata Tomoyuki、Tanaka Ryou、Yamane Yoshihisa、Yamamoto Takeshi、Goto Takanobu、Kishita Yoshihito、Murayama Kei、Ohtake Akira、Okazaki Yasushi、Tomizawa Kazuhito、Sakaguchi Yuriko、Suzuki Tsutomu
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 46 Pages: 1565~1583

    • DOI

      10.1093/nar/gky068

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Defective Mitochondrial tRNA Taurine Modification Activates Global Proteostress and Leads to Mitochondrial Disease2018

    • Author(s)
      Fakruddin Md、Wei Fan-Yan、Suzuki Takeo、Asano Kana、Kaieda Takashi、Omori Akiko、Izumi Ryoma、Fujimura Atsushi、Kaitsuka Taku、Miyata Keishi、Araki Kimi、Oike Yuichi、Scorrano Luca、Suzuki Tsutomu、Tomizawa Kazuhito
    • Journal Title

      Cell Rep.

      Volume: 22 Pages: 482~496

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.12.051

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ALKBH1 is an RNA dioxygenase responsible for cytoplasmic and mitochondrial tRNA modifications2017

    • Author(s)
      Kawarada Layla、Suzuki Takeo、Ohira Takayuki、Hirata Shoji、Miyauchi Kenjyo、Suzuki Tsutomu
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 45 Pages: 7401~7415

    • DOI

      10.1093/nar/gkx354

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ALKBH1 mediates 5-formylcytidine biogenesis in mammalian tRNAs2017

    • Author(s)
      Layla Kawarada, Takeo Suzuki, Tsutomu Suzuki
    • Organizer
      Conbio2017
  • [Presentation] Biogenesis and physiological role of 5-formylcytidine in mammalian mitochondrial tRNAMet2017

    • Author(s)
      Takeo Suzuki, Layla Kawarada, Saori Nakano, Takayuki Ohira, Hiroyoshi Iwata, Kana Asano, Shoji Hirata, Kenjyo Miyauchi, Tsutomu Suzuki
    • Organizer
      19th RNA meeting
  • [Presentation] Thermophilic archaeal tRNAs are stabilized by N4-acetylcyridine modification2017

    • Author(s)
      Ohira, T., Chen, M., Kurihashi, T., Yamauchi, R., Ito, S., Kaneko, A., Orita, I., Fukui, T., Suzuki, T., Yao, M., Tanaka, Y., Suzuki, T.
    • Organizer
      19th RNA meeting
  • [Presentation] 哺乳類ミトコンドリアtRNAに存在する5-メチルシチジンの機能解析2017

    • Author(s)
      北川 翔 、中野 沙緒里、中川 真一、荒木 喜美、荒木 正健、鈴木 健夫、鈴木 勉
    • Organizer
      第17回東京大学生命科学シンポジウム
  • [Presentation] RNA-MSを用いたトリパノソーマmRNAおよびSL RNAにおける転写後修飾の解析2017

    • Author(s)
      穐近 慎一郎、松木 美知枝、鈴木 健夫、Ho Kiong、鈴木 勉
    • Organizer
      第17回東京大学生命科学シンポジウム
  • [Presentation] ALKBH1はミトコンドリアおよび細胞質tRNA修飾のジオキシゲナーゼとしてはたらく2017

    • Author(s)
      川原田 礼以良、鈴木 健夫、大平 高之、平田 翔児、宮内 健常、鈴木 勉
    • Organizer
      第17回東京大学生命科学シンポジウム

URL: 

Published: 2018-12-17  

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