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核構造とRNA輸送の分子制御

研究課題

研究課題/領域番号 15030236
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関熊本大学

研究代表者

斉藤 寿仁  熊本大学, 発生医学研究センター, 助教授 (50211925)

研究分担者 斉藤 典子  熊本大学, 発生医学研究センター, 研究員
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
2004年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2003年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワードSUMO / 翻訳後修飾 / 核輸送 / 核膜孔 / シグナル伝達 / シャペロン / 酵素 / ユビキチン / RNA輸送 / 核構造 / IGC / c-fos / 転写 / スプライシング
研究概要

細細胞の核内構造が転写を代表する核内反応の制御に関わる例が近年数々報告されている。本研究ではIGCの構成成分とRNA転写およびスプライシング、mRNA輸送に関わる機序と、核膜孔の細胞質フィラメント構成因子であるSUMO E3リガーゼRanBP2に焦点を当て、核膜孔におけるRNAの輸送と翻訳後修飾因子SUMOの役割を明らかにすることを目的として研究を推進し、以下の結果を得た。
1.SUMO結合タンパク質の解析:大腸菌体内でSUMO化タンパク質を大量に合成するシステムを完成させた。酵母2ハイブリッド法によりSUMO化タンパク質結合因子STIPsを複数同定し、大腸菌システムによるリコンビナントSUMO化タンパク質を用いた解析を行った。STIP3はRNA結合タンパク質であり、SUMOがSTIP3との相互作用を介して核内RNAの動態制御に関わるというモデルを提案した。
2.in situ SUMO化反応とRNAiによるSUMO化システムの解析:SUMO化反応と核内構造、および生体分子輸送の解析をセミインタクト細胞において解析する技術を確立した(in situ SUMo化反応系)。こうした新技術と、RNAi法を組み合わせることで、SUMO化システムとIGC、核膜孔の構築メカニズム、そして核膜孔におけるSUMO化およびRanBP2-E3活性生理的な意義を解析した。
3.RanBP2のsiRNAによるノックダウン効果の解析:RanBP2のsiRNAにより,細胞内のRanBP2を約80%ほどノックダウンすることに成功した。RanBP2ノックダウン細胞において、ポリA-RNAの核内における蓄積をポリAのin situ hybridization反応を用いて観察したのと同時に、IGC核スペックルの構成因子の局在異常を免疫染色法により検出した。核膜孔タンパク質や核ラミナの構造には変化が見られなかったことから、この結果は、RanBP2の機能破綻が直接的にRNA輸送及び核構造の制御に関わることを示していると考えられた。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Noncovalent SUMO-1 binding activity of TDG is required for its SUMO-1 modification and colocalization with PMI2004

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The RanBP2 SUMO E3 ligase is neither HECT nor RING type.2004

    • 著者名/発表者名
      A.Pichler
    • 雑誌名

      Nature Structural and Molecular Biology 11

      ページ: 984-989

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Overproduction of eukaryotic SUMO-l- and SUMO-2-conjugated proteins in Escherichia coli.2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Uchimura
    • 雑誌名

      Analytical Biochemistry 331

      ページ: 204-206

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Generation of SUMO-1 modified proteins in E.coli: towards understading the biochemistry/strucmral biology of the SUMO-1 pathway.2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Uchimura
    • 雑誌名

      FEBS Letter 564

      ページ: 85-90

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ユビキチンファミリーの制御機構2004

    • 著者名/発表者名
      内村康寛
    • 雑誌名

      医学のあゆみ 221

      ページ: 30-33

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] SUMO meets ubiquitin.2004

    • 著者名/発表者名
      斉藤寿仁
    • 雑誌名

      実験医学 22

      ページ: 1260-1266

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Sumoylation : Molecular Biology and Biochemistry Chanter 6: Edited by V.G.Wilson2004

    • 著者名/発表者名
      H.Saitoh
    • 総ページ数
      33
    • 出版者
      Horizon Scientific Press, UK.
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] タンパク質ポリマー及びその購法2003

    • 発明者名
      斉藤 寿仁
    • 権利者名
      熊本テクノ産業財団
    • 出願年月日
      2003-10-01
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Uchimura: "Generation of SUMO-1 modified proteins in E.coli : Towards understanding the biochemistry/structural biology of the SUMO-1 pathway."FEBS Lett.. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Uchimura: "Overproduction of Eukaryotic SUMO-1-and SUMO-2-conjugated Proteins in Escherichia coli."Anal.Biochem.. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Isik: "The SUMO pathway is required for selective degradation of DNA topoisomerase IIb induced by a catalytic inhibitor ICRF-193."FEBS Lett.. 546. 347-378 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Matsuzaki: "Serum response factor is modulated by the SUMO-1 conjugation system."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 306. 32-38 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Matsuzaki: "PML-nuclear bodies are involved in cellular serum response."Genes to Cells. 8. 275-286 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nishijima, H.: "Caffeine mimics adenine and 2'-deoxyadenosine, both of which inhibit the guanin-nucleotide exchange activity of RCC1 and the kinase activity of ATR."Genes to Cells. 8. 423-435 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Saitoh: "Sumoylation, molecular biology and biochemistry.Chapter 6:Unraveling the SUMO-2/3 conjugation and de-conjugation pathways.(V.G.Wilson (Ed))"Horizon Bioscience, Norfolk, U.K.. 33(175-208) (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

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