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Molecular basis of mRNA exporter's diversification by evolution of mRNA nuclear exporters in eukaryotic cells

Research Project

Project/Area Number 19H02884
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
Research InstitutionKindai University (2021)
Kyoto University (2019-2020)

Principal Investigator

Masuda Seiji  近畿大学, 農学部, 教授 (20260614)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井沢 真吾  京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 准教授 (10273517)
片山 高嶺  京都大学, 生命科学研究科, 教授 (70346104)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
KeywordsmRNA / 核外輸送 / 輸送体 / 多様化 / 分子進化 / TREX / AREX / UAP56 / URH49 / mRNA輸送体 / 構造解析 / 選択的輸送
Outline of Research at the Start

遺伝子発現の制御段階として、転写や翻訳がよく知られている。これらに加え、mRNAの核から細胞質への輸送(核外輸送)も高精細な遺伝子発現制御の一翼を担っていることが明らかになってきた。mRNAの核外輸送は、mRNA輸送体によって担われており、ヒトにおいてTREX複合体とAREX複合体が存在する。
本研究は、ヒトmRNA輸送体において未解明な課題を解決し、多様化したmRNA輸送体による選択的mRNA輸送の分子機構を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

The nuclear export of mRNA is carried out by mRNA exporters. So far, our research group has identified TREX complex and AREX complex as mRNA exporters in humans, and compared the mRNAs selectively exported by TREX complex and AREX complex, and the structures of UAP56 and URH49, which are central components of these complexes.
In this study, our research group isolated and identified new AREX complex components and analyzed their functions. The results revealed that mRNA exporters are also involved in mRNA splicing, contrary to the previously accepted concept This study provides a new insight into the molecular mechanism of selective mRNA export by diversified mRNA exporters in humans.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

mRNAの核外輸送は、mRNA輸送体によって行われる。mRNA輸送体は酵母からヒトまで保存されているが、違いもある。酵母でmRNA輸送体は1種類であるが、ヒトではTREX複合体とAREX複合体の2種類に多様化している。本研究は、新たなAREX複合体構成因子を見出し、その機能をTREX複合体と比較解析することで、通説とは異なってmRNA輸送体がmRNAスプライシングの段階から関与していることを見出した。これは遺伝子発現さらには選択的スプライシングの制御という観点に新たな視点を与える成果である。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 6 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] CHERP Regulates the Alternative Splicing of pre-mRNAs in the Nucleus2022

    • Author(s)
      Yamanaka Yasutaka、Ishizuka Takaki、Fujita Ken-ichi、Fujiwara Naoko、Kurata Masashi、Masuda Seiji
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Issue: 5 Pages: 2555-2555

    • DOI

      10.3390/ijms23052555

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  • [Journal Article] Analyses of putative anti-cancer potential of three STAT3 signaling inhibitory compounds derived from Salvia officinalis2021

    • Author(s)
      Yanagimichi Maho、Nishino Katsutoshi、Sakamoto Akiho、Kurodai Ryusei、Kojima Kenji、Eto Nozomu、Isoda Hiroko、Ksouri Riadh、Irie Kazuhiro、Kambe Taiho、Masuda Seiji、Akita Toru、Maejima Kazuhiro、Nagao Masaya
    • Journal Title

      Biochemistry and Biophysics Reports

      Volume: 25 Pages: 100882-100882

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2020.100882

    • NAID

      120007190932

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  • [Journal Article] Regulating Divergent Transcriptomes through mRNA Splicing and Its Modulation Using Various Small Compounds2020

    • Author(s)
      Fujita Ken-ichi、Ishizuka Takaki、Mitsukawa Mizuki、Kurata Masashi、Masuda Seiji
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 21 Issue: 6 Pages: 2026-2026

    • DOI

      10.3390/ijms21062026

    • NAID

      120006936384

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  • [Journal Article] URH49 exports mRNA by remodeling complex formation and mediating the NXF1-dependent pathway2020

    • Author(s)
      Fujita Ken-ichi、Yamazaki Tomohiro、Harada Kotaro、Seno Shigeto、Matsuda Hideo、Masuda Seiji
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Regulatory Mechanisms

      Volume: 1863 Issue: 2 Pages: 194480-194480

    • DOI

      10.1016/j.bbagrm.2020.194480

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  • [Journal Article] Food-Derived Compounds Apigenin and Luteolin Modulate mRNA Splicing of Introns with Weak Splice Sites2019

    • Author(s)
      Kurata Masashi、Fujiwara Naoko、Fujita Ken-ichi、Yamanaka Yasutaka、Seno Shigeto、Kobayashi Hisato、Miyamae Yusaku、Takahashi Nobuyuki、Shibuya Yasuyuki、Masuda Seiji
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 22 Pages: 336-352

    • DOI

      10.1016/j.isci.2019.11.033

    • NAID

      120007132694

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      藤田賢一、池田宥哉、吉岡英恵、瀬尾茂人、増田誠司
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      三宅 俊太郎、増田 誠司
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      日本農芸化学会
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      藤田 賢一、池田宥哉、吉岡英恵、増田誠司
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      日本RNA学会
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  • [Presentation] UAP56とURH49によるスプライシング制御を介した選択的mRNA輸送機構の解明2019

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      藤田 賢一、池田宥哉、吉岡英恵、瀬尾茂人、増田誠司
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      日本分子生物学会
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      https://www.kindai.ac.jp/agriculture/research-and-education/teachers/introduce/masuda-seiji-f8e.html

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      https://research.kindai.ac.jp/profile/ja.f8e386e9f3ae8acc.html

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      http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/j/?post_type=labos&p=160

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      http://www.bunshioutou.lif.kyoto-u.ac.jp

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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