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スプライシング依存性複合体EJCによる神経細胞でのmRNA局在化機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16370078
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 分子生物学
研究機関東京医科歯科大学 (2007)
京都大学 (2004-2006)

研究代表者

片岡 直行  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 特任講師 (60346062)

研究期間 (年度) 2004 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
14,110千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 810千円)
2007年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2006年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2005年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
キーワードスプライシング / Exon Junction Complex / キャップ構造 / 神経細胞 / 核内キャップ構造結合複合体 / Y14 / 細胞質内局在 / 局所翻訳 / 細胞質内輸送 / mRNAスプライシング / 飜訳抑制 / EJC / CBP80 / eIF4E / Magoh / mRNA / 細胞内局在 / cEJC / RNA局在
研究概要

真核生物における遺伝子発現の諸過程は互いに密接に関連していることが近年明らかになってきた。その一例として、スプライシングは、エクソンとエクソンの境界付近にexon junction complex(EJC)というスプライシング依存性複合体を残すことで、下流の遺伝子発現過程に影響することがある。EJCの構成因子であるY14とMagohのヘテロダイマーは、核内でmRNA上に結合した後、細胞質に輸送後もmRNA上にとどまり細胞質EJC(cEJC)を形成する。このことから、細胞質でのRNA局在やNonsense Mediated mRNA decay(NMD)に関わることが強く示唆されていた。実際に、キイロショウジョバエの相同因子が、卵母細胞でのoskar mRNAの細胞質内局在に関わることが示された。また、Y14とMagohがNMDに関与することは我々を含めていくつかのグループが明らかにしている。
本研究では、哺乳動物においてもEJCがスプライシングとRNA局在との連携を司っているのではないかと考え、その分子機構を、RNA局在が多く知られている神経細胞を用いて解析を行ってきた。そして神経細胞の突起シャフト中に、核内キャップ構造結合体(CBC)とY14が結合したまま輸送されていると考えられる複合体の存在を見出した。また同時に細胞質キャップ構造結合タンパク質eIF4Eが結合した顆粒を神経突起の分岐中に同定した。これらの顆粒をP bodyマーカーであるDcplaタンパク質に対する抗体で免疫染色したところ、どちらの顆粒も染色されたことから、神経突起中には、CBCやEJCが結合したままシャフト中を微小管に沿って移動する顆粒と、突起の分岐点に係留されているeIF4Eを含む顆粒が存在することが明らかになり、神経細胞内での新たな翻訳調節機構の存在が強く示唆された。

報告書

(5件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2008 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Preparation of efficient splicing extracts from whole cells, nuclei, and cytoplasmic fractions.2008

    • 著者名/発表者名
      Kataoka, N
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology 488

      ページ: 357-365

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of efficient splicing extracts from whole cells, nuclei, and cytoplasmic fractions.2008

    • 著者名/発表者名
      Kataoka, N., Dreyfuss, G.
    • 雑誌名

      RNA-Protein Interaction Protocols, 2nd edition. (Editor: Ren-Jang Lin) Methods in Molecular Biology 488

      ページ: 357-365

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Regulation of alternative splicing through Clk-mediated SRp75 hyperphosphorylation2008

    • 著者名/発表者名
      Yomoda, J.
    • 雑誌名

      Genes to Cells 13

      ページ: 233-244

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tissue-specific splicing regulator Fox-1 induces exon skipping by interfering E complex formation on the downstream intron of human Fly gene2007

    • 著者名/発表者名
      Fukumura, K.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research 35

      ページ: 5303-5311

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Binding of a novel SMG-1-Upf1-eRF1-eRF3 complex (SURF) to the exonjunction complex triggers Upf1 phosphorylation and nonsense-mediated mRNA decay.2006

    • 著者名/発表者名
      Kashima, I.
    • 雑誌名

      Genes & Development 20

      ページ: 355-367

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Shigella effector IpaH9.8 binds to a splicing factor U2AF35 to modulate host immune responses.2005

    • 著者名/発表者名
      Okuda, K
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications 333

      ページ: 531-539

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] SR proteins preferentially associate with mRNAs in the nucleus and facilitate their export to the cytoplasm.2004

    • 著者名/発表者名
      Masuyama, K
    • 雑誌名

      Genes to Cells 9

      ページ: 959-965

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] RNA length defines RNA export pathway.2004

    • 著者名/発表者名
      Masuyama, K.
    • 雑誌名

      Genes & Development 18

      ページ: 2074-2085

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Isolation and characterization of post-splicing lariat-intron complexes

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto, R.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation and characterization of post-splicing lariat-intron complexes

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto, R., Kataoka, N^*., Okawa, K., Ohno, M. ^* (^*Corresponding authors)
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 神経突起中におけるmRNPのリモデリングと輸送から局在への移行2008

    • 著者名/発表者名
      片岡直行
    • 学会等名
      第10回日本RNA学会年会(第10回RNAミーティング)
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2008-07-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Transition from transport to localization by mRNP remodeling in neurons2008

    • 著者名/発表者名
      Kataoka, N.
    • 学会等名
      10^<th> Annual meeting of Japanese RNA society
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Mutational analyses of Y14 and Magoh suggest the improper formation of EJC on oskar mRNA in Drosophila mutants2007

    • 著者名/発表者名
      片岡直行
    • 学会等名
      日本分子生物学会春季シンポジウム
    • 発表場所
      兵庫県立淡路夢舞台国際会議場
    • 年月日
      2007-04-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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