がん発症に関わるスプライシング因子SF3b1の構造生物学的研究

• 研究課題/領域番号: 15K06982
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 武蔵野大学
• 研究代表者: 桑迫 香奈子 武蔵野大学, 薬学部, 講師 (10568736)
• 研究分担者: 坂本 泰一 千葉工業大学, 先進工学部, 教授 (40383369) ; 吉村 明 東北医科薬科大学, 薬学部, 講師 (70302164)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: スプライシング / がん / pre-mRNAスプライシング / NMR / SELEX / mRNAスプライシング

研究成果の概要

がん細胞ではスプライシング因子SF3b1の特定のリジン残基に変異が生じているが，SF3b1の本来の機能，変異によるスプライシングへの影響およびがん化との関連は未知である。本研究は構造生物学的な手法によりSF3b1の機能を解明することを目的とした。立体構造解析に向けてSF3b1の調製を試みたが，収量が少なく実験は進まなかった。そこで，SF3b1と共に機能し，がん細胞での変異が報告されているスプライシング因子に着目したところ，特定のスプライシング因子と相互作用したため，複合体形成部位の立体構造を解析している。また，SELEX法を用いてブランチ部位に結合するスプライシング因子の特異性の解明も試みた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本実験では，SF3b1と共に機能し，がん細胞での変異が報告されている特定のスプライシング因子が別のスプライシング因子と相互作用することが判明したため，これらの複合体形成部位の立体構造解析を進めている。これらの相互作用メカニズムの解明は，がん化とスプライシング因子の変異との関係を明らかにするのに非常に役立つと考えられる。また，ブランチ部位に結合するスプライシング因子について，RNA配列の特異性の解明を試みており，ヒトにおける保存性の低いブランチ部位配列を認識するメカニズムに関して，新たな知見が得られると考える。

研究成果

• [雑誌論文] Solution structure of the first RNA recognition motif domain of human spliceosomal protein SF3b49 and its mode of interaction with a SF3b145 fragment (2017)
  • 著者名/発表者名: Kuwasako, K.
  • 雑誌名: Protein Science 巻: 26 号: 2 ページ: 280-290
  • DOI: 10.1002/pro.3080
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Glycolytic flux controls D-serine synthesis through glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase in astrocytes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki M, Sasabe J, Miyoshi Y, Kuwasako K, Muto Y, Hamase K, Matsuoka M, Imanishi N, Aiso S.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 112 号: 17
  • DOI: 10.1073/pnas.1416117112
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A novel 3' splice site recognition by the two zinc fingers in the U2AF small subunit. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshida H, Park S-Y, Oda T, Akiyoshi T, Sato M, Shirouzu M, Tsuda K, Kuwasako K, Unzai S, Muto Y, Urano T, Obayashi E.
  • 雑誌名: Genes Dev. 巻: 29 号: 15 ページ: 1649-1660
  • DOI: 10.1101/gad.267104.115
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] スプライシング因子の複合体に結合するaptamerの特性解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 佐藤謙太郎，柳澤拓也，瀧澤将行，天野亮，武藤裕，桑迫香奈子，坂本泰一
  • 学会等名: 第41回 日本分子生物学会年会
• [学会発表] スプライシング因子の複合体に結合するaptamerの結合能の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 佐藤謙太郎，柳澤拓也，瀧澤将行，天野亮，武藤裕，桑迫香奈子，坂本泰一
  • 学会等名: 2018年度 日本生化学会関東支部例会
• [学会発表] Selection of RNA sequences that bind to a complex of splicing factors. (2017)
  • 著者名/発表者名: 柳澤拓也，桑迫香奈子，天野亮，瀧澤将行，武藤裕，坂本泰一
  • 学会等名: 第40回 日本分子生物学会年会
• [学会発表] スプライシング因子の複合体に対するaptamerの取得と解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 柳澤拓也，桑迫香奈子，徳田正明，天野亮，武藤裕，坂本泰一
  • 学会等名: 平成29年度 日本生化学会関東支部例会
• [学会発表] In vitro selection of RNA aptamers to a splicing factor. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuya Yanagisawa, Kanako Kuwasako, Ryo Amano, Yutaka Muto, Taiichi Sakamoto
  • 学会等名: 18th Annual Meeting (21st Annual Meeting of the RNA Society)
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center
  • 国際学会
• [学会発表] Solution structures of the two RNA recognition motif (RRM) domains of the human spliceosomal protein SF3b49. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanako Kuwasako, Kengo Tsuda, Mari Takahashi, Atsuko Sato, Naoya Tochio, Makoto Inoue, Takaho Terada, Takanori Kigawa, Naohiro Kobayashi, Mikako Shirouzu, Takuhiro Ito, Taiichi Sakamoto, Nobukazu Nameki, Kaori Wakamatsu, Peter Guntert, Seizo Takahashi, Shigeyuki Yokoyama, Yutaka Muto
  • 学会等名: 18th Annual Meeting (21st Annual Meeting of the RNA Society)
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center
  • 国際学会