mRNA合成速度を規定する分子スイッチの構造機能解析

• 研究課題/領域番号: 15510171
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子科学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 和田 忠士 東京工業大学, 大学院生命理工学研究科, 講師 (60262309)
• 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: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円); 2004年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 2003年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: 転写伸長 / DSIF / RNAポリメラーゼII / アンチセンス / ゼブラフィッシュ / NELF / mRNA合成 / 転写 / 転写阻害剤 / mRNA合成速度 / リン酸化 / キャッピング酵素 / 競合 / mRNA / 変異体 / トランスフェクション / レポーターアッセイ / Spt5 / Gene Chip

研究概要

転写伸長因子DSIF(DRB-sensitivity inducing factor)は、ヒトSpt4とヒトSpt5の2つのサブユニットからなり、RNAポリメラーゼIIの活性を転写伸長段階で制御する。試験管内転写法とHeLa細胞株を用いた研究から、DSIFはDNA結合性転写活性化因子Gal4-VP16の転写活性化にいおて潤滑にmRNA鎖を伸長するのに必要な因子であることがわかった。さらに、ゼブラフィッシュ初期胚中において、モルホリノオリゴヌクレオチドを用いたアンチセンス法によりゼブラフィッシュSpt5タンパク質を減じると、全体の7.5%の遺伝子の発現が対象に比較して有意に減少した。これら発現減少が観察された遺伝子群は、正常胚の発生初期において発現上昇するものが多く含まれていた。このことから、DSIF依存的に遺伝子発現の活性化が生じるていることが示唆された。一方、転写伸長因子NELF(negative elongation factor)とDSIFが協調すると、RNAポリメラーゼIIによる伸長反応は抑制される。本研究では、DSIFとNELFがjun B遺伝子の発現制御において、遺伝子プロモーター領域近傍でRNAポリメラーゼIIの伸長反応の一時停止を誘導することに加え、サイトカインIL-6によるjun B遺伝子の発現誘導時の活性化レベルを減衰していることを明らかにした。さらに、mRNA合成速度の制御メカニズムを解析する目的で、ヒトSpt5の2種類の欠失変異体を単離した。

研究成果

• [雑誌論文] GABP, HCF-1 and YY1 are involved in Rb gene expression during myogenesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Delehouzee, S. et al.
  • 雑誌名: Genes Cells 10 ページ: 717-731
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] NF-Y is essential for the recruitment of RNA polymerase II and inducible transcription of several CCAAT box-containing genes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kabe, Y. et al.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. 25 ページ: 512-522
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Poly(ADP-ribose) polymerase-1 is a negative regulator of HIV-1 transcription through competitive binding to TAR RNA with Tat.positive transcriptionelongation factor b (p-TEFb) complex. (2005)
  • 著者名/発表者名: Parent, M. et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 280 ページ: 448-457
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] GABP, HCF-1 and YY1 are involved in Rb gene expression during myogenesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Delehouzee, S., Yoshikawa, T., Sawa, C., Sawada, J., Ito, T., Omori, M., Wada, T., Yamaguchi, Y., Kabe, Y., Handa, H.
  • 雑誌名: Genes Cells 10 ページ: 717-731
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] NF-Y is essential for the recruitment of RNA polymerase II and inducible transcription of several CCAAT box-containing genes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kabe, Y., Yamada, J., Uga, H., Yamaguchi, Y., Wada, T., Handa, H.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 25 ページ: 512-522
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Poly(ADP-ribose) polymerase-1 is a negative regulator of HIV-1 transcription through competitive binding to TAR RNA with Tat positive transcription elongation factor b (p-TEFb) complex. (2005)
  • 著者名/発表者名: Parent, M., Yung, T.M., Rancourt, A., Ho, E.L., Vispe, S., Suzuki-Matsuda, F., Uehara, A., Wada, T., Handa, H., Satoh, M.S.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 448-457
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] NF-Y is Essential for the Recruitment of RNA Polymerase II and Inducible Transcription of Several CCAAT Box-Containing Genes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kabe, Y., et al.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 25・1 ページ: 512-522
• [雑誌論文] Bromodomain factor 1 (Bdf1) is phosphorylated by protein kinase CK2. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sawa, C. et al.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. 24 ページ: 4734-4742
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Functional interactions of RNA-capping enzyme with factors that positively and negatively regulate promoter escape by RNA polymerase II. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mandal, S.S. et al.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101 ページ: 7572-7577
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Human Spt6 stimulates transcription elongation by RNA polymerase II in vitro. (2004)
  • 著者名/発表者名: Endoh, M. et al.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. 24 ページ: 3324-3336
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Bromodomain factor 1 (Bdf1) is phosphorylated by protein kinase CK2. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sawa C, Nedea E, Krogan N, Wada T, Handa H, Greenblatt J, Buratowski S.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. gaw24 ページ: 4734-4742
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Functional interactions of RNA-capping enzyme with factors that positively and negatively regulate promoter escape by RNA polymerase II. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mandal, S.S., Chu, C., Wada, T., Handa, H., Shatkin, A.J., Reinberg, D.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 101 ページ: 7572-7577
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Human Spt6 stimulates transcription elongation by RNA polymerase II in vitro. (2004)
  • 著者名/発表者名: Endoh, M., Zhu, W., Hasegawa, J., Watanabe, H., Kim, D.K., Aida, M., Inukai, N., Narita, T., Yamada, T., Furuya, A., Sato, H., Yamaguchi, Y., Mandal, S.S., Reinberg, D., Wada, T., Handa, H.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 24 ページ: 3324-3336
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Human Spt6 stimulates transcription elongation by RNA polymerase II in vitro. (2004)
  • 著者名/発表者名: Endoh, M., et al.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 24・8 ページ: 3324-3336
• [雑誌論文] Functional interactions of RNA-capping enzyme with factors that positively and negatively regulate promoter escape by RNA polymerase II. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mandal, S.S., et al.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101・20 ページ: 7572-7577
• [雑誌論文] Bromodomain factor 1 (Bdft) is phosphorylated by protein kinase CK2. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sawa, C., et al.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 24・11 ページ: 4734-4742
• [文献書誌] M.Endoh, et al.: "Human Spt6 Stimulates transcription elongation by RNA polymerase II in vitro"Mol.Cell.Biol.. (in press).
• [文献書誌] T.Narita, et al.: "Human transcription elongation factor NELF : identification of novel subunits and reconstitution of the functionally active complex"Mol.Cell.Biol.. 23. 1863-1873 (2003)