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RNA分解酵素Xrn1によるRNA認識機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K15092
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機能生物化学
研究機関岡山大学

研究代表者

渡邉 和則  岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 助教 (70602027)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードXrn1 / Xrn2 / 熱ストレス / miRNA / tRNA分解 / miRNA分解 / ストレス応答
研究成果の概要

本研究では熱ストレスによるRNA分解酵素Xrn1, Xrn2(以降Xrn1/2)の活性化機構及びRNA認識機構の解明を試みた。まずXrn1/2によるRNA認識機構を明らかにするために、様々なアフィニティタグを用いたXrn1/2の発現系の構築・精製条件を検討してきた。その結果、十分な純度・収量のXrn1/2を得ることができなかったが、Xrn2の活性を確認することはできた。
Xrn1/2の活性化機構を明らかにするために温熱依存的にXrn1/2に結合・解離するタンパク質の同定を試みた結果、複数のタンパク質の同定に成功した。現在、これらのタンパク質がXrn1/2の活性に関与しているのか検討している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

熱ストレス依存的なXrn1/2結合・解離タンパク質を同定することで、Xrn1/2の活性化機構を明らかにできると考えている。今後、Xrn1/2活性化機構を明らかにしていくことで、ストレス応答研究の基礎的な知見として貢献できると考えている。また、がん治療法の1つである温熱療法の基礎的な知見としても貢献できるだけでなく、より効果的な温熱療法開発研究へと普及していくと考えている。
またin vitro解析よりXrn2は開始tRNAを分解できたことから、細胞内で観察されていたXrn2の活性は正しかったことが裏付けされた。そのため、Xrn2の新たな基質としての知見として貢献できたと考えている。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Endosomal escape of peptide-photosensitizer conjugates is affected by amino acid sequences near the photosensitizer.2020

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Y., Kadono, M., Okazaki, S., Nishimura, A., Kitamatsu, M., Watanabe, K., and Ohtsuki, T.
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 31 号: 3 ページ: 916-922

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.0c00046

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relation of photochemical internalization to heat, pH, and Ca2+ ions.2019

    • 著者名/発表者名
      Soe, T. H., Nanjo, T., Watanabe, K., and Ohtsuki, T.
    • 雑誌名

      Photochemistry and Photobiology

      巻: 95 号: 6 ページ: 1395-1402

    • DOI

      10.1111/php.13146

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-stem molecular beacon targeted to a 5′-region of tRNA inclusive of the D arm that detects mature tRNA with high sensitivity2019

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi Yuichi、Ohtsuki Takashi、Kashida Hiromu、Asanuma Hiroyuki、Watanabe Kazunori
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 1 ページ: e0211505-e0211505

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0211505

    • NAID

      120006767317

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 温熱による核内ストレス顆粒形成機構と機能2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Miyoshi, Kazunori Watanabe
    • 雑誌名

      Thermal Medicine

      巻: 34 号: 3 ページ: 23-34

    • DOI

      10.3191/thermalmed.34.23

    • NAID

      130007520470

    • ISSN
      1882-2576, 1882-3750
    • 年月日
      2018-09-15
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Red and Near-Infrared Light-Directed Cytosolic Delivery of Two Different RNAs Using Photosensitive RNA Carriers2018

    • 著者名/発表者名
      Shiraga Kaori、Soe Tet Htut、Matsumoto Sho、Watanabe Kazunori、Ohtsuki Takashi
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 29 号: 9 ページ: 3174-3179

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.8b00487

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 創薬を支える光技術-光とRNAを用いた遺伝子発現制御法-2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉和則、大槻高史
    • 雑誌名

      光アライアンス

      巻: 6月号 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] MicroRNA-664a-5p promotes neuronal differentiation of SH-SY5Y cells2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kazunori、Yamaji Ryuhei、Ohtsuki Takashi
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 23 号: 3 ページ: 225-233

    • DOI

      10.1111/gtc.12559

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasound-dependent cytoplasmic internalization of a peptide-sonosensitizer conjugate2017

    • 著者名/発表者名
      Inaba Yuki、Watanabe Kazunori、Kitamatsu Mizuki、Nakata Eiji、Harada Atsushi、Ohtsuki Takashi
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 25 号: 15 ページ: 4212-4217

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2017.06.024

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of small, highly structured RNAs by molecular beacons.2017

    • 著者名/発表者名
      Jin Li, Chengzhen Xu, Naotaka Shimada, Yuichi Miyoshi, Kazunori Watanabe, Wang Cong, Takashi Ohtsuki
    • 雑誌名

      Analytical Methods

      巻: 印刷中 号: 20 ページ: 2971-2976

    • DOI

      10.1039/c7ay00341b

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] mTOR複合体を介した核内ストレス顆粒形成機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉和則、井上歩実、岡田真実、山本理紗子、大槻高史
    • 学会等名
      日本ハイパーサーミア学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 温熱によるSatellite III RNAの発現上昇はmTOR複合体により制御されている2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉和則、井上歩実、大槻高史
    • 学会等名
      日本RNA学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] mTOR複合体制御による核内ストレス顆粒形成機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉和則、井上歩実、岡田真実、山本理紗子、大槻高史
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 温熱によるXrn1/2活性化機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      岩城 香菜子、大槻高史、渡邉和則
    • 学会等名
      日本ハイパーサーミア学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヒトRNA分解酵素Xrn1, Xrn2の基質認識機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      大西雄也、渡邉和則、大槻高史
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Pre-miR-664aによるアポトーシスの誘導2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉和則、縄稚朋子、大槻高史
    • 学会等名
      日本RNA学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] moleculer beaconによる高度に構造をとる短鎖RNAの検出2018

    • 著者名/発表者名
      三好祐一、渡邉和則、樫田啓、浅沼浩之、大槻高史
    • 学会等名
      日本RNA学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] mTOR複合体を介した温熱による核内ストレス構造体形成機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      井上歩実、岡田真実、山本理紗子、大槻高史、渡邉和則
    • 学会等名
      日本ハイパーサーミア学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 温熱による開始tRNA分解を介した翻訳抑制と細胞周期との関係性2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉和則、梅本裕介、長房すずか、高橋昭久、井尻憲一、大槻高史
    • 学会等名
      日本ハイパーサーミア学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞周期依存的な開始tRNA分解を介した温熱による翻訳抑制機構2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉和則、梅本裕介、長房すずか、高橋昭久、井尻憲一、大槻高史
    • 学会等名
      日本生化学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Mechanism and Application of photoinduced cytosolic dispersion of RNA (PCDR) method2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ohtsuki, Tet Htut Soe, Kazunori Watanabe
    • 学会等名
      日本生物物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 温熱により形成される核内ストレス顆粒形成機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉和則、井上歩実、岡田真実、山本理紗子、大槻高史
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] pre-miR-664aによる光依存的なアポトーシス誘導法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      縄稚朋子、渡邉和則、大槻高史
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Photochemical and sonochemical internalization of CPP-cargo-sensitizer conjugates2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ohtsuki, S. Miki, Y. Inaba, S. Kobayashi, T. Haraguchi, E. Nakata, A. Harada, K. Hirakawa, S. Okazaki, M. Kitamatsu, K. Watanabe
    • 学会等名
      Pacific Rim Nano Medicine Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MiR-664a-5pは神経分化誘導に重要である2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉和則、山路隆平、大槻高史
    • 学会等名
      日本RNA学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] mTORを介した温熱による核内ストレス構造体形成機構2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉和則、岡田真実、井上歩実、山本理紗子、大槻高史
    • 学会等名
      日本ハイパーサーミア学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Pre-miR-664aを用いた光依存的な細胞死の誘導2017

    • 著者名/発表者名
      縄稚朋子、渡邉和則、大槻高史
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] mTORを介した核内ストレス構造体の熱ストレス下における形成機構2017

    • 著者名/発表者名
      井上歩実、渡邉和則、岡田真実、山本理紗子、大槻高史
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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