単純なDNA繰返し配列が切り拓く新たなゲノム機能研究

• 研究課題/領域番号: 16710137
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 基礎ゲノム科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 笹川 昇 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助手 (70302817)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 2005年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 2004年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: トリプレット・リピート / ゲノム / 繰返し配列 / ホモポリアミノ酸 / RNA機能獲得

研究概要

本申請課題では、ゲノム中に存在する単純な繰返し配列が、細胞内の生命システムに与える機能を追究することを目的としている。申請者による先行研究により、単純なDNA繰返し配列が翻訳されたことによって生じる単一アミノ酸繰返し配列が細胞内局在に影響すること、ある種の単一アミノ酸繰返し配列が細胞毒性を示すことが明らかとなっている。また、同様に申請者による先行研究により、翻訳されない単純なDNA繰返し配列が、転写されたRNAの段階で、ある特定のRNA結合タンパク質と結合することが明らかにされている。
当該年度において、申請者は以下に示すいくつかの研究を行った。まず、酵母系を用いて、単一アミノ酸繰返し配列同士の結合を測定した。その結果、ある特定の単一アミノ酸繰返し配列同士が結、単一アミノ酸の繰返し配列が細胞内で二量体や多量体を形成することにより、細胞内情報伝達などの機能を保持している可能'性も示唆されるものと思われた。また、翻訳されない単純なDNA繰返し配列の研究モデルとして線虫を用い、体内で単純なDNA繰返し配列が保持されたトランスジェニック線虫を作成することに成功した。このトランスジェニック線虫を用いた研究では、単純なDNA繰返し配列が、それを保持する遺伝子自身の発現に影響することを示唆する結果が得られた。また、この単純な繰返し配列にRNAレベルで結合するRNA結合タンパク質の解析を進め、複数のRNA結合タンパク質が協調して単純な繰返し配列を持つ遺伝子の発現を調節しているとの結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] The novel beta-secretase inhibitor KMI-429 reduces amyloid beta peptide production in amyloid precursor protein transgenic and wild-type mice. (2006)
  • 著者名/発表者名: Asai M, Hattori C, Iwata N, Saido TC, Sasagawa N, Stabo B, Hashimoto Y, Maruyama K, Tanuma S, Kiso Y, Ishiura S.
  • 雑誌名: J Neurochem. 96(2) ページ: 533-540
• [雑誌論文] Regulation of splicing by MBNL and CELF family of RNA-binding protein. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ishiura S, Kino Y, Nezu Y, Onishi H, Ohno E, Sasagawa N.
  • 雑誌名: Acta Myol. 24(2) ページ: 74-77
• [雑誌論文] Characterization of a novel D2-like dopamine receptor with a truncated splice variant and a D1-like dopamine receptor unique to invertebrates from Caenorhabditis elegans. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sugiura M, Fuke S, Suo S, Sasagawa N, Van Tol HH, Ishiura S.
  • 雑誌名: J Neurochem. 94(4) ページ: 1146-1157
• [雑誌論文] Denervation enhances the expression of SHPS-1 in rat skeletal muscle. (2005)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhashi H, Yoshikawa A, Sasagawa N, Hayashi Y, Ishiura S.
  • 雑誌名: J Biochem (Tokyo) 137(4) ページ: 495-502
  • NAID: 10017344589
• [雑誌論文] Comparative analysis of the cytotoxicity of homopolymeric amino acids. (2005)
  • 著者名/発表者名: Oma Y, Kino Y, Sasagawa N, Ishiura S.
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 1748(2) ページ: 174-179
• [雑誌論文] Identification and characterization of the Hesr1/Hey1 as a candidate trans-acting factor on gene expression through the 3'non-coding polymorphic region of the human dopamine transporter (DAT1) gene. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fuke S, Sasagawa N, Ishiura S.
  • 雑誌名: J Biochem (Tokyo) 137(2) ページ: 205-216
  • NAID: 10017343257
• [雑誌論文] Identification and characterization of Hesr1/Hey1 as a candidate trans-acting factor on gene expression through the_3' non-coding polymorphic region of the human dopamine transporter (DAT1) gene. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fuke, S. et al.
  • 雑誌名: J.Biochem. 137 ページ: 205-216
• [雑誌論文] Expression of amyloid-b1-40 and 1-42 peptides in Capsicum annum var. angulosum for oral immunization. (2004)
  • 著者名/発表者名: Szabo, B. et al.
  • 雑誌名: ASSAY and Drug Development Technologies 2 ページ: 383-388
• [雑誌論文] Muscleblind protein, MBNL1/EXP, binds specifically to CHHG repeats. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kino, Y. et al.
  • 雑誌名: Hum.Mol.Genet. 13 ページ: 495-507
• [雑誌論文] Intracellular localization of homopolymeric amino acid-containing proteins expressed in mammalian cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Oma, Y.et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 21217-21222
• [雑誌論文] Altered expression of CUG binding protein 1 mRNA in myotonic dystrophy 1:possible RNA-RNA interaction. (2004)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T. et al.
  • 雑誌名: Neurosci.Res. 49 ページ: 47-54