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インスリン受容体の選択的スプライシング調節を介した新規シグナル伝達制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K06012
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分42030:動物生命科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

片岡 直行  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (60346062)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードインスリン受容体 / 選択的スプライシング / Rbfox2 / SRSF3 / ISE / ESE / シグナル伝達 / アミノ酸 / スプライシングレポーター / スプライシングバリアント / IRS-1 / IRsome
研究成果の概要

インスリン受容体(IR)は、選択的スプライシングを受け、IR-AとIR-Bが産生される。我々は、ラットIR遺伝子の一部を用いたレポーターを作製し、ラットH4IIE細胞導入したところ、内在性IR遺伝子と同じスプライシングパターンを示すことを確認した。そしてイントロン11内に、スプライシング制御因子Rbfox2の結合部位を見出し、Rbfox2と既知のSRSF3によってエクソン11の包含が起きていることを明らかにした。さらに、H4IIE細胞を様々な条件で培養し、細胞外のアミノ酸が、インスリン受容体の選択的スプライシングを変化させることを見出し、アミノ酸が代謝制御シグナルとして働くことを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

インスリン受容体のアイソフォームの一つIR-AはIGF-IIにも結合し、がんの増殖を助ける役割があると考えられる。インスリン様活性は、その制御が崩れた場合、インスリン抵抗性や糖尿病、がんや低成長といった疾患となる。実際にアミノ酸バランスを変化させて餌を給餌したラット成体肝では、IR-A型が増えるのが観察されている。IR-B型を産生するための機構が明らかになったことで、アミノ酸飢餓によりIR-A型に変化する機構の糸口がつかめた。今後その機構を解明し、IR-A型に変化した肝臓でIR-B型へと戻す方法を探索することで、インスリン様活性の異常に起因するがんや糖尿病、脂肪肝の治療に貢献できる。

報告書

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

    (11件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] RNA binding activity of HSV-2 ICP27 protein2020

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Hidenobu、 Nojima Takayuki、 Oshiro-Ideue Takako、Kataoka Naoyuki* and Hagiwara Masatoshi*(*Corresponding authors)
    • 雑誌名

      RNA & DISEASE

      巻: 7

    • 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
  • [雑誌論文] The cysteine residue at 424th of pyruvate kinase M2 is crucial for tetramerization and responsiveness to oxidative stress2020

    • 著者名/発表者名
      Masaki So、Hashimoto Kozue、Kihara Daiki、Tsuzuki Chizuru、Kataoka Naoyuki、Suzuki Kenji
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 526 号: 4 ページ: 973-977

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.03.182

    • 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
  • [雑誌論文] Rbm38 Reduces the Transcription Elongation Defect of the SMEK2 Gene Caused by Splicing Deficiency2020

    • 著者名/発表者名
      Muraoka Shintaro、Fukumura Kazuhiro、Hayashi Megumi、Kataoka Naoyuki、Mayeda Akila、Kaida Daisuke
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 22 ページ: 8799-8799

    • DOI

      10.3390/ijms21228799

    • 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
  • [雑誌論文] Multiple nuclear localization sequences in SRSF4 protein2020

    • 著者名/発表者名
      Masaki So、Kabuto Takafumi、Suzuki Kenji、Kataoka Naoyuki
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 25 号: 5 ページ: 327-333

    • DOI

      10.1111/gtc.12756

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Myelodysplastic Syndrome-Associated SRSF2 Mutations Cause Splicing Changes by Altering Binding Motif Sequences2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki So、Ikeda Shun、Hata Asuka、Shiozawa Yusuke、Kon Ayana、Ogawa Seishi、Suzuki Kenji、Hakuno Fumihiko、Takahashi Shin-Ichiro、Kataoka Naoyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Genetics

      巻: 10 ページ: 1-8

    • DOI

      10.3389/fgene.2019.00338

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Uncovering a mechanism for MDS onset caused by mis-splicing2020

    • 著者名/発表者名
      片岡直行、正木聡
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism for hypoxia-response through alternative splicing regulation2019

    • 著者名/発表者名
      片岡 直行、伊藤 美佳子、増田 章男、大野 欽司、江口 加代子、伯野 史彦、 高橋 伸一郎、中山 恒
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 低酸素条件下における選択的スプライシング機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      片岡 直行、伊藤 美佳子、増田 章男、大野 欽司、江口 加代子、伯野 史彦、 高橋 伸一郎、中山 恒
    • 学会等名
      第21回日本RNA学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Rbfox2 protein mediates exon 11 inclusion in insulin receptor alternative splicing in hepatoma cells2019

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Kataoka
    • 学会等名
      Gordon Research Conference IGF and Insulin System in Physiology and Disease
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Applied RNA Bioscience (Editors: Seiji Masuda, Shingo Izawa)2019

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Kataoka
    • 総ページ数
      286
    • 出版者
      Springer Nature
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 東京大学 大学院農学生命科学研究科 細胞生化学研究室 HP

    • URL

      http://www.vm.a.u-tokyo.ac.jp/seika/index.html

    • 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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