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ノンコーディングRNAから産生されるタンパク質の生理機能

計画研究

研究領域マルチファセット・プロテインズ:拡大し変容するタンパク質の世界
研究課題/領域番号 20H05928
研究種目

学術変革領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅲ)
研究機関名古屋大学 (2023-2024)
九州大学 (2020-2022)

研究代表者

松本 有樹修  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (60741519)

研究期間 (年度) 2020-11-19 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
120,250千円 (直接経費: 92,500千円、間接経費: 27,750千円)
2024年度: 20,280千円 (直接経費: 15,600千円、間接経費: 4,680千円)
2023年度: 20,670千円 (直接経費: 15,900千円、間接経費: 4,770千円)
2022年度: 20,670千円 (直接経費: 15,900千円、間接経費: 4,770千円)
2021年度: 19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)
2020年度: 39,000千円 (直接経費: 30,000千円、間接経費: 9,000千円)
キーワードLong non-coding RNA / ポリペプチド
研究開始時の研究の概要

Long non-coding RNA(lncRNA)の定義は「タンパク質をコードしない200塩基以上のRNA」とされているが、われわれはこれまでにlncRNAに存在する小さなORFから翻訳される新規タンパク質を同定した。すなわち、これらlncRNAは「ノンコーディング」ではなく「コーディング」RNAである。本申請課題ではこのような新規タンパク質を網羅的に同定し、生理機能を明らかにしていく。

研究実績の概要

Long non-coding RNA(lncRNA)の定義は「タンパク質をコードしない200塩基以上のRNA」とされているが、われわれはこれまでにlncRNAに存在する小さなORFから翻訳される新規タンパク質を同定し、それらが重要な機能を持つことを明らかにした [Matsumoto et al., Nature 541: 228-232 (2017)]。すなわち、これらlncRNAは「ノンコーディング」ではなく、「コーディング」RNAであり、存在すらしないと思われていた未開拓のタンパク質を翻訳している。lncRNAは進化に伴い数が増加し、組織特異的に発現するlncRNAはその数が進化と共に飛躍的に増加することが知られている。さらにlncRNAは、組織特異的(脳や精巣、血球系、肝臓など)に発現しているlncRNAが多い。すなわち、lncRNAと思われていたRNAから翻訳されるタンパク質も同様に、組織特異的に発現し、進化と共にその数が増加していくと考えられる。
昨年度までにノックアウトマウスを用いて行動解析や妊孕性の確認などを行い、さらにタグノックインマウスの組織を用いて、免疫沈降と質量分析解析により、新規タンパク質に対する結合タンパク質などを同定しており、それらリストを元に詳細な分子機構の解析を進めている。また分子機構の解析をさらに進めるために、関連する因子のノックアウトマウスなどの作成も行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定通り、結合因子を元にした分子機構の解析が進行中である。

今後の研究の推進方策

詳細に分子機構の解析を進めるために、関連する因子とのダブルノックアウトマウスなどの作成も進めていくことにより、詳細な分子機構を明らかにしていく。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 10件)

  • [雑誌論文] Identification of unannotated coding sequences and their physiological functions2022

    • 著者名/発表者名
      Ichihara Kazuya、Nakayama Keiichi I、Matsumoto Akinobu
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 173 号: 4 ページ: 237-242

    • DOI

      10.1093/jb/mvac064

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kastor and Polluks polypeptides encoded by a single gene locus cooperatively regulate VDAC and spermatogenesis.2022

    • 著者名/発表者名
      Mise S#, Matsumoto A#*, Shimada K, Hosaka T, Takahashi M, Ichihara K, Shimizu H, Shiraishi C, Saito D, Suyama M, Yasuda T, Ide T, Izumi Y, Bamba T, Kimura-Someya T, Shirouzu M, Miyata H, Ikawa M, Nakayama KI*.
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 13(1) 号: 1 ページ: 1071-1071

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28677-y

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A ubiquitin-like protein encoded by the “noncoding” RNA TINCR promotes keratinocyte proliferation and wound healing2021

    • 著者名/発表者名
      Nita Akihiro、Matsumoto Akinobu、Tang Ronghao、Shiraishi Chisa、Ichihara Kazuya、Saito Daisuke、Suyama Mikita、Yasuda Tomoharu、Tsuji Gaku、Furue Masutaka、Katayama Bumpei、Ozawa Toshiyuki、Murata Teruasa、Dainichi Teruki、Kabashima Kenji、Hatano Atsushi、Matsumoto Masaki、Nakayama Keiichi I.
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 17 号: 8 ページ: 1009686-1009686

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1009686

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Translatome解析を基軸とした生命分子基盤の解明2023

    • 著者名/発表者名
      松本有樹修
    • 学会等名
      The 2nd Yon-moku Forum
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification of hidden ORFs and their biological significance2023

    • 著者名/発表者名
      松本有樹修
    • 学会等名
      35th Tokyo RNA club
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hidden ORF の同定と機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      松本有樹修
    • 学会等名
      第 21 回遺伝学談話会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hidden ORFの同定と機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      松本有樹修
    • 学会等名
      2023年度植物RNA研究者ネットワークシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Translatome解析を基軸とした生命分子基盤の解明2023

    • 著者名/発表者名
      松本有樹修
    • 学会等名
      日本薬学会 東海支部主催 特別講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hidden ORFの同定と機能解析 およびその発現制御機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      松本 有樹修
    • 学会等名
      タンパク質研究シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 発見:ゲノムに隠れていたタンパク質たちとその働き2022

    • 著者名/発表者名
      松本有樹修
    • 学会等名
      生命誌の日(JT生命誌研究館セミナー)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 未踏ORFの同定と生理機能の解析2021

    • 著者名/発表者名
      松本有樹修
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Translation of long non-coding RNAs and brain evolution2021

    • 著者名/発表者名
      Akinobu Matsumoto
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 未踏ORFの生命科学2021

    • 著者名/発表者名
      松本有樹修
    • 学会等名
      第15回日本臨床ストレス応答学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 未踏ORFの生命科学2021

    • 著者名/発表者名
      松本有樹修
    • 学会等名
      循環器研究会CREATEシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-11-24   更新日: 2024-12-25  

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