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mRNAの品質管理システム(mRNAサーベイランス)の分子機序:ヒトSMG1の構造と機能の解析

研究課題

研究課題/領域番号 13480211
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能生物化学
研究機関横浜市立大学

研究代表者

大野 茂男  横浜市立大学, 医学部, 教授 (10142027)

研究分担者 秋本 和憲  横浜市立大学, 医学部, 助手 (70285104)
平井 秀一  横浜市立大学, 医学部, 助教授 (80228759)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
15,200千円 (直接経費: 15,200千円)
2002年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
2001年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
キーワードナンセンス変異 / mRNA分解 / mRNAサーベイランス / p53 / プロテインキナーゼ / リン脂質類似キナーゼ / RNAヘリカーゼ / ADPアーゼ / mRNA分離 / リン脂質キナーゼ / ATPアーゼ
研究概要

遺伝子の変異や転写スプライシングの誤りなどから生体を守る防御機構として、ナンセンス変異を持つ異常mRNAを選択的に分解する機構(mRNAサーベイランス或いはnonsense mediated mRNA decay, NMD)が存在する。本研究では、酵母と線虫の遺伝学で明らかとなったNMDに関わる遺伝子群のヒト版の解析を進め、線虫の7種のNMD関連遺伝子全てについてそれらのヒトホモログを遺伝子タンパク質レベルで同定すると同時にほ乳類細胞におけるNMDの分子機構と生理的な意義の解析を進めた。
その結果、hSMG-1というプロテインキナーゼによるhUPF1の特定部位のリン酸化が、NMDに必須の過程であることを見いだした。さらに、hSMG-1の阻害剤を見いだし、ほ乳類細胞を用いてNMDを選択的に阻害してトランケート型のタンパク質を誘導できることを示し、変異遺伝子検索の新手法を可能とした。また、hSMG-5/hSMG-7複合体とホスファターゼPP2AによるhUPF1の脱リン酸化が、NMDに必須の過程であることをも明らかとした。また、hUPF1などについて、一連の変異体を構築し、NMDに及ぼす効果やサーベイランス複合体の会合状態に与える影響などを詳細に解析し、hUPF1のリン酸化に続いてその脱リン酸化の過程でサーベイランス複合体の分子会合と再編が起きることを見いだした。これらと平行して、hSMG-1の精製と生化学的な性格付けの過程で、その結合分子(hSMG-1-BP)を同定し、その線虫ホモログが線虫で、実際にNMDの促進作用を有することを見いだした。これら、一連の成果により、多細胞生物におけるNMDのmRNAの識別を行うサーベイランスの分子的な実体がリン酸化と脱リン酸化を介したSMG分子群の集合と離散にあるという新たな概念を明確に提示することに成功した。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] Ohnishi, T., Ohno, S., et al.: "Phosphorylated hUPF1 selectively associates with hSMG5 and hSMG7 for PP2A-mediated dephosphorylation required for mammalian Nonsense-Mediated mRNA Decay"(投稿中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamashita, A., Ohno, S., et al.: "Human SMG-1, a novel phosphatidylinositol 3-kinase-related protein kinase, associates with components of the mRNA surveillance complex and is involved in the regulation of nonsense-mediated mRNA decay"Genes & Development. 15. 2215-2228 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohnishi, T., Yamashita, A., Kashima, I., Schell, T., Anders, K. R. Grimson, A., Hachiya, T., Matthias W. Hentze, M. W., Anderson, P., and Ohno, S.: "Phosphorylated hUPF1 selectively associates with hSMG5 and hSMG7 for PP2A-mediated dephosphorylation required for mammalian Nonsense-Mediated mRNA Decay."submitted for publication.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamashita, A., Ohnishi, T., Kashima, I., Taya, Y. and Ohno, S.: "Human SMG-1, a novel phosphatidylinositol 3-kinase-related protein kinas, associates with components of the mRNA surveillance complex and is involved in the regulation of nonsense-mediated mRNA decay."Genes & Development 15. 2215-2228 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Baba, M., Hirai, S-f., Yamada-Okabe, H., Hamada, K., Tabuchi, H., Kobayashi, K., Kondo, K., Yoshida, M., Yamashita, A., Kishida, T., Nakaigawa, N., Nagashima, Y., Kubota, Y., Yao, M., Ohno, S.: "Loss of von Hippel-Lindau protein causes cell density-dependent deregulation of CyclinD1 expression through Hypoxia-inducible factor"Oncogene. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kitamura, K., Mizuno, K., Etoh, A., Akita, Y., Miyamoto, A., Nakayama, K-I, Ohno, S.: "The second phase activation of protein kinase Cd at late G1 is required for DNA synthesis in serum-induced cell cycleprogression"Genes to Cells. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki, A., Akimoto, K., Ohno, S.: "Protein Kinase Cl/i (PKCl/i) : A PKC isotype essential for the development of multicellular organisms"Japanese Biochemical Society. 133. 9-16 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nagai-Tamai, Y., Mizuno, K., Hirose, T., Suzuki, A., Ohno, S: "Regulated protein-protein interaction between aPKC and PAR-3 plays an essential role in the polarization of epithelial cells"Genes to Cells. 7. 1161-1171 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamaji, S., Suzuki, A., Kanamori, H., Mishima, W., Takabayashi, M., Fujimaki, K., Tomita, N., Fujisawa, S., Ohno, S., Ishigatsubo, Y: "ILK-affixin complex is involved in integrin-cytoskeleton linkage in platelets"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 297. 1324-1331 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ohno, S., Nishizuka, Y.: "Protein kinase C isotypes and their specific functions : prologue"J. Biochem. (Tokyo). 132. 509-511 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki, A., Ishiyama, C., Hashiba, K., Shimizu, M., Ebnet, K., Takai, Y., Ohno, S: "aPKC kinase activity is required for the asymmetric differentiation of the premature junctional complex during epithelial cell polarization"J. Cell Science. 115. 3565-3573 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Manabe, N., Hirai, S-I., Imai, F., Nakanishi, H., Takai, Y., Ohno, S: "Association of ASIP/mPAR-3 with adherens junctions of mouse neuroepithelial cells"Developmental Dynamics. 225. 61-69 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hirai, S-I., Kawaguchi, A., Hirasawa, R., Baba, M., Ohnishi, T., Ohno, S.: "UK) regulates the radial migration of immature neurons in"Development. 129. 4483-4495 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuru, M., Katagiri, H., Asano, T., Yamada, T., Ohno, S., Ogihara, T., Oka Y.: "Role of PKC isoforms in glucose transport in 3T3-L1 adipocytes : insignificance of atypical PKC"Am J Physiol Endocrinol Metab. 283. E338-E345 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mishima, A., Suzuki, A., Enaka, M., Hirose, T., Mizuno, K., Ohnishi, T., Mohri, H., Ishigatsubo, Y., Ohno, S.: "Over-expression of PAR-3 suppresses contact-mediated inhibition of cell migration in MDCK cells"Genes to Cells. 7. 581-596 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hirose, T., Izumi, Y., Nagashima, Y., Tamai-Nagai, Y., Kurihara, H., Sakai, T., Suzuki, Y., Yamanaka, T., Suzuki, A., Mizuno, K., Ohno, S.: "Involvement of ASIP/PAR-3 in the promotion of epithelial tight junction formation"J. Cell Science. 115. 2485-2495 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Miyamoto, A., Nakayama, K., Imaki, H., Hirose, S., Jiang, Y., Abe, M., Tsukiyama, T., Nagahama, H., Ohno, S., Hatakeyama, S., Nakayama, K-I.: "Increased proliferation of B cells and auto-immunity in mice lacking protein kinase Cdelta"Nature. 416. 865-869 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiwasa, T., Nakata, M., Nakata, M., Ohno, S., Maki, M., Suzuki, K., Takiguchi, M.: "Regulation of transformed state by Calpastatin via PKCepsilon in NIH3T3 mouse fibroblasts"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 290. 510-517 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 山下暁朗, 大西哲生, 大野茂男: "mRNAサーベイランス"蛋白質・核酸・酵素版. 47(2). 101-112 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mishima, A., Suzuki, A., Enaka, M., Hirose, T, Mizuno, K., Ohnishi, T, Mohri, H., Ishigatsubo, Y., Ohno, S.: "Ectopic expression of PAR-3 disturbs the equilibrium between the polarized and non-polarized states of mammalian epithelial cells"Genes to Cells. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hirose, T, Izumi, Y., Nagashima, Y., Tamai-Nagai, Y., Kurihara, H., Sakai, T., Suzuki, Y., Yamanaka, T., Suzuki, A., Mizuno, K., Ohno, S.: "Involvement of ASIP/PAR-3 in the Promotion of Epithelial Tight Junction Formation"J. Cell Science. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Miyamoto, A., Nakayama, K., Imaki, H., Hirose, S., Jiang, Y., Abe, M., Tsukiyama, T., Nagahama, H., Ohno, S., Hatakeyama, S., Nakayama, K-I.: "Increased proliferation of B cells and autoimmune disease in protein kinase C-delta-deficient mice"Nature. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hiwasa, T., Nakata, M., Nakata, M., Ohno, S., Maki M., Suzuki, K., Takiguchi, M.: "Regulation of Transformed State by Calpastatin via PKCepsilon in NIH3T3 Mouse Fibroblasts"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 290. 510-517 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Harbers, M., Nomura, T., Ohno, S., Ishii, S.: "Intracellular localization of the ret finger protein depends on a functional nuclear export signal and protein kinase C activation"J. Biol Chem.. 276. 48596-48607 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Okuda, H., Saitoh, K., Hirai, Si., S., Iwai, K., Takak Y., Baba, M., Minato, N., Ohno, S., Shuin, T.: "The Von Hippel-Lindau (VHL) tumor suppressor protein mediates ubiquitination of activated atypical protein kinase C"J Biol Chem.. 276. 43611-43617 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ohno, S.: "Intercellularjunctions and cellular polarity : the PAR-aPKC complex, a conserved core cassette playing fundamental roles in cell polarity"Curr. Opin. Cell Biol.. 13. 641-648 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Matstuda, S., Yasukawa, T., Homma, Y., Ito, Y., Niikura, T., Hiraki, T., Hirai, S., Ohno, S., Kita, Y., Kawasumi, M., Kouyama, K., Yamamoto, T., Kyriakis, J.M., Nishimoto, I.: "c-Jun n-terminal kinase (jnk)-interacting protein-1b/islet-brain-1 scaffolds alzheimer's amyloid precursorprotein with juk"J. Neurosci.. 21. 6597-6607 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Zhao, X., Murata, T., Ohno, S., Day, N., Song, J., Nomura, N., Nakahara, T., Yokoyama, K.K.: "Protein kinase Ca plays a critical role in mannosylerythritol lipid-induced differentiation of melanoma B16 cells"J. Biol. Chem.. 276. 39903-39910 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yamashita, A., Ohnishi, T., Kashima, I., Taya, Y., Ohno, S.: "Human SMG-1, a novel phosphatidylinositol 3-kinase-related protein kinase, associates with components of the mRNA surveillance complex and is involved in the regulation of nonsense-mediated mRNA decay"Genes Dev.. 15. 2215-2228 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ebnet, K., Suzuki, A., Horikoshi, Y., Hirose, T., Meyer, Zu., Brickwedde, M.K., Ohno, S., Vestweber, D.: "The cell polarity protein ASIP/PAR-3 directly associates with junctional adhesion molecule (JAM)"EMBO. J.. 20. 3738-3748 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yamanaka, T., Horikoshi, Y., Suzuki, A., Sugiyama, Y., Kitamura, K., Maniwa, R., Nagai, Y., Yamashita, A., Hirose, T., Ishikawa, H., Ohno, S.: "PAR-6 regulates aPKC activity in a novel way and mediates cell-cell contact-induced formation of the epithelial junctional complex"Genes Cells. 6. 721-731 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yamaji, S., Suzuki, A., Sugiyama, Y., Koide, Y., Yoshida, M., Kanamori.H., Mohri, H., Ohno, S., Ishigatsubo, Y.: "Anovel integrin-linked kinase-binding protein, affixin, is involved in the early stage of cell-substrate interaction"J. Cell. Biol.. 153. 1251-1264 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takaki, Y., Hirai, S., Manabe, N., Izumi, Y., Hirose, T., Nakaya, M., Suzuki, A., Mizuno, K., Akimoto, K., Tsukita, S., Shuin, T., Ohno, S.: "Dynamic changes in protein components of the tight junction during liver regeneration"Cell Tissue Res.. 305. 399-409 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Baba, M., Hirai, S., Kawakami, S., Kishida, T., Sakai, N., Kaneko, S., Yao, M., Shuin, T., Kubota, Y., Hosaka, M., Ohno, S.: "Tumor suppressor protein VHL is induced at high cell density and mediates contact inhibition of cell growth"Oncogene. 20. 2727-2736 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Noda, Y., Takeya, R., Ohno, S., Naito, S., Ito, T., Sumimoto, H.: "Human homologues of the Caenorhabditis elegans cell polarity protein PAR6 as an adaptor that links the small GTPases Rac and Cdc42 to atypical protein kinase C"Genes Cells. 6. 107-119 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki, A., Yamanaka, T., Hirose, T., Manabe, N., Mizuno, K., Shimizu, M., Akimoto, K., Izumi, Y., Ohnishi, T., Ohno, S.: "Atypical protein kinase C is involved in the evolutionarily conserved par protein complex and plays a critical role in establishing epithelia-specific junctional structures"J. Cell Biol.. 152. 1183-1196 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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