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修飾ヌクレオシドを基軸とする新規ヌクレオシドシグナルの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02599
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分48020:生理学関連
研究機関東北大学 (2019-2020)
熊本大学 (2018)

研究代表者

魏 范研  東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (90555773)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワードRNA修飾 / 液性因子 / GPCR / RNA / 化学修飾 / 受容体 / Modification / Receptor
研究成果の概要

RNAには様々な化学修飾が施されており、転写後遺伝子発現に重要であることが知られているが、RNAの代謝によって生じる修飾を含む塩基(以後、修飾ヌクレオシド)の生理意義については未解明であった。本研究はヒトを含む様々な生物種の細胞外液で存在する修飾ヌクレオシドの受容体活性能を調べたところ、修飾ヌクレオシドのうち、N6-methyladenosine (m6A)がアデノシンA3受容体に対する高い活性を有していることを発見した。その活性能は未修飾のアデノシンの約10倍以上も強力であった。また、m6Aは生体内で肥満細胞に作用し、Ⅰ型アレルギー反応や炎症性サイトカインの産生を誘導することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回、RNA修飾の代謝産物の一つであるm6Aが、生体内で受容体を強力に活性化して生理作用・病的作用を起こすことを明らかにした。アデノシンの生理作用が発見されて以来約90年振りに、内在性に存在しアデノシンよりも強力なヌクレオシドを見出し、生命科学研究において非常に意義が高い。本研究成果により、従来の概念に存在しない新しい液性因子として、RNA由来の修飾ヌクレオシドが生体機能に関わる可能性が示され、修飾ヌクレオシドのさらなる研究によって、全く新しい核酸医薬開発への基盤研究となることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 4件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] N6-methyladenosine (m6A) is an endogenous A3 adenosine receptor ligand2021

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Akiko、Nagiri Chisae、Shihoya Wataru、Inoue Asuka、Kawakami Kouki、Hiratsuka Suzune、Aoki Junken、Ito Yasuhiro、Suzuki Takeo、Suzuki Tsutomu、Inoue Toshihiro、Nureki Osamu、Tanihara Hidenobu、Tomizawa Kazuhito、Wei Fan-Yan
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 81 号: 4 ページ: 674-674

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2020.12.038

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loss of Ftsj1 perturbs codon-specific translation efficiency in the brain and is associated with X-linked intellectual disability2021

    • 著者名/発表者名
      Nagayoshi Y.、Chujo T.、Hirata S.、Nakatsuka H.、Chen C.-W.、Takakura M.、Miyauchi K.、Ikeuchi Y.、Carlyle B. C.、Kitchen R. R.、Suzuki T.、Katsuoka F.、Yamamoto M.、Goto Y.、Tanaka M.、Natsume K.、Nairn A. C.、Suzuki T.、Tomizawa K.、Wei F.-Y.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 号: 13

    • DOI

      10.1126/sciadv.abf3072

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Impaired bile acid metabolism with defectives of mitochondrial-tRNA taurine modification and bile acid taurine conjugation in the taurine depleted cats2020

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Teruo、Sasaki Sei-Ich、Toyoda Atsushi、Wei Fan-Yan、Shirai Mutsumi、Morishita Yukio、Ikegami Tadashi、Tomizawa Kazuhito、Honda Akira
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 4915-4915

    • DOI

      10.1038/s41598-020-61821-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Movement of accessible plasma membrane cholesterol by the GRAMD1 lipid transfer protein complex2019

    • 著者名/発表者名
      Naito Tomoki、Ercan Bilge、Krshnan Logesvaran、Triebl Alexander、Koh Dylan Hong Zheng、Wei Fan-Yan、Tomizawa Kazuhito、Torta Federico Tesio、Wenk Markus R、Saheki Yasunori
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 8

    • DOI

      10.7554/elife.51401

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 2-Methylthio Conversion of N6-Isopentenyladenosine in Mitochondrial tRNAs by CDK5RAP1 Promotes the Maintenance of Glioma-Initiating Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Takahiro、Fujimura Atsushi、Wei Fan-Yan、Shinojima Naoki、Kuroda Jun-ichiro、Mukasa Akitake、Tomizawa Kazuhito
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 21 ページ: 42-56

    • DOI

      10.1016/j.isci.2019.10.012

    • NAID

      120006816645

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mammalian NSUN2 introduces 5-methylcytidines into mitochondrial tRNAs2019

    • 著者名/発表者名
      Shinoda Saori、Kitagawa Sho、Nakagawa Shinichi、Wei Fan-Yan、Tomizawa Kazuhito、Araki Kimi、Araki Masatake、Suzuki Takeo、Suzuki Tsutomu
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 47 号: 16 ページ: 8734-8745

    • DOI

      10.1093/nar/gkz575

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Regulation of growth hormone biosynthesis by Cdk5 regulatory subunit associated protein 1-like 1 (CDKAL1) in pituitary adenomas2019

    • 著者名/発表者名
      Takesue Y, Wei F-Y, Tomizawa K, Morioka M et al.,
    • 雑誌名

      Endocrine Journal

      巻: 66 号: 9 ページ: 807-816

    • DOI

      10.1507/endocrj.EJ18-0536

    • NAID

      130007719407

    • ISSN
      0918-8959, 1348-4540
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Noninvasive diagnosis of TRIT1-related mitochondrial disorder by measuring i6 A37 and ms2 i6 A37 modifications in tRNAs from blood and urine samples.2019

    • 著者名/発表者名
      Takenouchi T, Wei FY, Suzuki H, Uehara T, Takahashi T, Okazaki Y, Kosaki K, Tomizawa K.
    • 雑誌名

      Am J Med Genet A.

      巻: 179 号: 8 ページ: 1609-1614

    • DOI

      10.1002/ajmg.a.61211

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mitochondrial localization of PABPN1 in oculopharyngeal muscular dystrophy.2019

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Doki, Satoshi Yamashita, Fan-Yan Wei, Kentaro Hara, Takahiro Yamamoto, Ziwei Zhang, Xiao Zhang, Nozomu Tawara, Hirotake Hino, Eiichiro Uyama, Takashi Kurashige, Hirofumi Maruyama, Kazuhito Tomizawa, Yukio Ando.
    • 雑誌名

      Laboratory Investigation

      巻: 印刷中 号: 11 ページ: 1728-1740

    • DOI

      10.1038/s41374-019-0243-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulation of mitochondrial iron homeostasis by sideroflexin 2.2019

    • 著者名/発表者名
      Mon EE, Wei FY, Ahmad RNR, Yamamoto T, Moroishi T, Tomizawa K.
    • 雑誌名

      J Physiol Sci.

      巻: 69 号: 2 ページ: 359-373

    • DOI

      10.1007/s12576-018-0652-2

    • NAID

      40021819064

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Defective Mitochondrial tRNA Taurine Modification Activates Global Proteostress and Leads to Mitochondrial Disease.2018

    • 著者名/発表者名
      Fakruddin M, Wei FY, Suzuki T, Asano K, Kaieda T, Omori A, Izumi R, Fujimura A, Kaitsuka T, Miyata K, Araki K, Oike Y, Scorrano L, Suzuki T, Tomizawa K.
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 22 号: 2 ページ: 482-496

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.12.051

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Metabolic and chemical regulation of tRNA modification associated with taurine deficiency and human disease2018

    • 著者名/発表者名
      Asano Kana、Suzuki Takeo、Saito Ayaka、Wei Fan-Yan、Ikeuchi Yoshiho、Numata Tomoyuki、Tanaka Ryou、Yamane Yoshihisa、Yamamoto Takeshi、Goto Takanobu、Kishita Yoshihito、Murayama Kei、Ohtake Akira、Okazaki Yasushi、Tomizawa Kazuhito、Sakaguchi Yuriko、Suzuki Tsutomu
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 46 号: 4 ページ: 1565-1583

    • DOI

      10.1093/nar/gky068

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ミトコンドリア病の分子病態の理解と応用2021

    • 著者名/発表者名
      魏范研
    • 学会等名
      日本ミトコンドリア学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリアtRNA修飾破綻によるミトコンドリア病発症機構2021

    • 著者名/発表者名
      魏范研
    • 学会等名
      第98回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RNAモドミクスに基づく老化メカニズムの理解と応用2020

    • 著者名/発表者名
      魏范研
    • 学会等名
      老化研究産学連携シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Taurine-modification of mitochondrial tRNA regulates proteostatic network and contribute to the quality of embryonic stem cells.2018

    • 著者名/発表者名
      魏范研
    • 学会等名
      1st International Mitochondria Meeting for Young Scientists
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] https://www.modomics-medicine.com/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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