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網羅的オルガネラ解析ツールRabを用いた新規RNAサイレンシング制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J10075
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 細胞生物学
研究機関東京大学

研究代表者

小林 穂高  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 特別研究員(SPD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワードRNAサイレンシング / RISC / Argonaute / miRNA / オルガネラ / オートファゴソーム / オートファジー / Rab
研究実績の概要

RNAサイレンシングとは、20~30塩基程度の小分子RNAによって、そのRNAと相補的な塩基配列を持つ遺伝子の発現が抑制される現象である。小分子RNAの一つであるmicroRNA(miRNA)はヒトゲノムに約2,000種類もコードされており、タンパク質をコードする全遺伝子の半数以上の発現を制御すると考えられている。miRNAはArgonauteと呼ばれるタンパク質に取り込まれ、RNA-induced silencing complex(RISC)と呼ばれる複合体を形成することで、RNAサイレンシングを実行する。近年、RISCが後期エンドソームと呼ばれるオルガネラに局在するとRNAサイレンシングが促進されることが報告され、RISCとオルガネラの関係性が注目を集めた。しかし、RISCが局在するオルガネラの全容や、RISCがオルガネラに局在する意義は依然として明らかでない。そこで、本研究では、Rabファミリータンパク質を網羅的オルガネラ解析ツールとして用いることで、オルガネラを介した新規RNAサイレンシング制御機構を解明することを目指した。平成26・27年度の研究により、miRNAと結合しない状態のArgonauteはオートファジーによって分解されることを見出した。平成28年度の研究では、このArgonaute分解機構について詳細に解析し、(ⅰ)miRNA非結合型のArgonauteは選択的にユビキチン化を受けること、(ⅱ)この選択的ユビキチン化はRINGフィンガー型E3リガーゼTakotsuboが担うこと、(ⅲ)Takotsubo をノックダウンするとTranscriptomeレベルでmRNAの発現上昇が認められること等を見出した。以上のように、本研究ではオートファジー(すなわち、オートファゴソームとリソソーム)によるmiRNA非結合型Argonauteの選択的分解を介した新規RNAサイレンシング制御機構を見出すことに成功した。また、「ユビキチン化されたArgonauteは、何故プロテアソームではなくオートファゴソームによって認識されるのか」という新たな課題を得ることが出来た。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] RISC assembly: Coordination between small RNAs and Argonaute proteins.2016

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi H, Tomari Y
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta

      巻: 1859(1) 号: 1 ページ: 71-81

    • DOI

      10.1016/j.bbagrm.2015.08.007

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurement of Rab35 Activity with the GTP-Rab35 Trapper RBD35.2015

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi H, Etoh K, Marubashi S, Ohbayashi N, Fukuda M.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 1298 ページ: 207-216

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-2569-8_18

    • ISBN
      9781493925681, 9781493925698
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rab35 is translocated from Arf6-positive perinuclear recycling endosomes to neurite tips during neurite outgrowth.2014

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi H, Etoh K, Fukuda M
    • 雑誌名

      Small GTPases

      巻: 5 号: 3 ページ: 1-4

    • DOI

      10.4161/sgtp.29290

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rab35 promotes the recruitment of Rab8, Rab13, and Rab36 to recycling endosomes through MICAL-L1 during neurite outgrowth.2014

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi H, Etoh K, Ohbayashi N, Fukuda M
    • 雑誌名

      Biol Open

      巻: 3 号: 9 ページ: 803-814

    • DOI

      10.1242/bio.20148771

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Rabタンパク質を利用したRNAサイレンシングの場の探索2014

    • 著者名/発表者名
      小林穂高、福田光則、泊幸秀
    • 学会等名
      RNAフロンティアミーティング2014
    • 発表場所
      和歌山県西牟婁郡
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Rab35は神経突起伸長においてRab8, Rab13, Rab36の局在を制御する2014

    • 著者名/発表者名
      小林穂高、衛藤貫、大林典彦、福田光則
    • 学会等名
      第54回生命科学夏の学校
    • 発表場所
      滋賀県高島市
    • 年月日
      2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] ノンコーディングRNA「miRNA」2016

    • 著者名/発表者名
      小林穂高、松浦絵里子、泊幸秀
    • 総ページ数
      372
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/tomari/jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://researchmap.jp/hota-koba/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://researchmap.jp/hota-koba

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/tomari/jp

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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