RNA結合タンパク質を介したMAPキナーゼシグナルの制御に関する分子遺伝学的研究

• Project/Area Number: 15030229
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kinki University (2004); Kobe University (2003)
• Principal Investigator: 杉浦 麗子 近畿大学, 薬学部, 教授 (90294206)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久野 高義 神戸大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (50144564) ; 春藤 久人 神戸大学, 医学部, 助教授 (70206259)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥5,600,000 (Direct Cost: ¥5,600,000); Fiscal Year 2004: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 2003: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
• Keywords: RNA結合タンパク質 / タンパク質リン酸化 / 酵母モデル生物 / 分子遺伝学 / MAPキナーゼ / 減数分裂 / がん化抑制因子 / MAPキナーゼホスファターゼ / 分裂酵母

Research Abstract

分裂酵母は高等生物に極めて近い細胞内情報伝達経路を有する優れたモデル生物である。我々はMAPKシグナルのフィードバック制御に関わるRNA結合タンパク質Rnc1を同定した。本研究は分子遺伝学的手法を用いてRNA結合タンパク質の標的分子および機能的関連因子を同定し、MAPKシグナル制御におけるRNA結合タンパク質の役割を明らかにすることを目的とする。まずDNAマイクロアレイを用いてRnc1ノックアウト細胞と野生細胞で発現が変化している遺伝子群を同定した。その結果複数の翻訳に関与すると考えられる遺伝子群がノックアウト細胞で発現上昇していることが明らかとなったのでこれらの遺伝子をPCR法によりクローニングし、遺伝子破壊などの機能解析を開始した。
さらに、分子遺伝学的手法により新たにRRM型のRNA結合タンパク質であるNrd1を同定した。Nrd1は従来減数分裂や分化に関与することが報告されていたが、我々はNrd1を過剰発現することで細胞分裂が異常になる変異体の温度感受性や細胞形態異常を正常に回復することを示した。この結果は、Nrd1は減数分裂や分化のステップのみならず細胞分裂や細胞形態にも重要な働きをしていることを示唆している。また、Nrd1と結合するタンパク質としてProtein kinase Cのターゲットでもある高等生物のRACK1のホモログであるcpc2+遺伝子を取得した。Cpc2ノックアウトは接合に異常を示すことからCpc2は減数分裂に重要な働きをしていることがわかった。Nrd1タンパク質とCpc2タンパク質のGFP融合タンパク質を作製し、細胞内局在を観察した結果どちらのタンパクも細胞質内に均一に局在していることが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Loss of Apm1, the AP-1 Clathrin-Adaptor mu1 Subunit, Causes Distinct Phenotypes and Synthetic Lethality with Calcineurin Deletion in Fission Yeast (2004)
  • Author(s): Kita A, Sugiura R, Shoji H, He Y, Deng L, Lu Y, Sio SO, Takegawa K, Sakaue M, Shuntoh H, Kuno T
  • Journal Title: Mol Biol Cell. 15.6 Pages: 2920-2931
• [Journal Article] Lub1 Participates in Ubiquitin Homeostasis and Stress Response via Maintenance of Cellular Ubiquitin Contents in Fission Yeast. (2004)
  • Author(s): Ogiso Y, Sugiura R, Kamo T, Yanagiya S, Lu Y, Okazaki K, Shuntoh H, Kuno T
  • Journal Title: Mol Cell Biol. 24.6 Pages: 2324-2331
• [Publications] Ogiso-Yasunari: "Lub1 Participates in Ubiquitin Homeostasis and Stress Response via Maintenance of Cellular Ubiquitin Contents in Fission Yeast."Mol.Cell.Biol.. 24(6). 2324-2331 (2004)
• [Publications] Sugiura Reiko: "Upregulation of mRNA in MAPK Signaling : Transcriptional Activation or mRNA Stabilization?"Cell Cycle. 3(3). 286-288 (2004)
• [Publications] Maeda Takuya: "Pmr1 a P-type ATPase, and Pdt1,an Nramp Homolog, Cooperatively Regulate Cell Morphogenesis in Fission Yeast."Genes.Cells. 9(1). 71-82 (2004)
• [Publications] Sugiura Reiko: "Feedback regulation of MAPK signalling by an RNA-binding protein."Nature. 424(6951). 961-965 (2003)
• [Publications] Hirayama Sonoko: "Zinc Finger Protein Prz1 Regulates Ca2+ but Not Cl- Homeostasis in Fission Yeast."J.Biol.Chem.. 278(20). 18078-18084 (2003)