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細胞の老化と若返りを支配するリボソームRNA遺伝子の不等分配に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K06056
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43010:分子生物学関連
研究機関東北大学 (2020-2021)
東京大学 (2018-2019)

研究代表者

堀籠 智洋  東北大学, 農学研究科, 助教 (10771206)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード酵母 / リボソームRNA遺伝子 / 核膜 / クロマチン動態 / 老化 / 若返り / rDNA / マイクロ流体チップ
研究成果の概要

これまでに我々は、出芽酵母においてリボソームRNA遺伝子(rDNA)に生じたDNA二本鎖切断が、核膜孔複合体まで移動して結合することを明らかにしている。本研究では、核膜孔とrDNAの結合を失う酵母株においてrDNAが不安定化することを明らかにした。また核膜孔とrDNAの結合には、DNA損傷チェックポイントタンパク質や、rDNAと核膜を橋渡しする機能を持つCohibinなどが必要であることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で注目している核膜孔とリボソームRNA遺伝子は、ヒトを含む全ての真核生物に保存されている細胞核構造および遺伝子である。酵母ではリボソームRNA遺伝子の安定性が細胞寿命をコントロールしていることが示唆されているが、ヒトの早期老化症の解析では核膜そしてゲノムの安定性がヒトの老化抑制に重要であることが示唆されている。
本研究により明らかになった損傷を受けたリボソームRNA遺伝子が核膜孔に結合して安定化される機構は、酵母とヒトの老化の共通性を明らかにし、真核生物の寿命を支配する機構の包括理解につながる研究に発展すると期待される。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Analysis of the molecular evolution of histone variant H2A.Z using a linker-mediated complex strategy and yeast genetic complementation2021

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa Saho、Kusakabe Masayuki、Takahashi Daisuke、Narimiya Takumi、Nakabayashi Yu、Seki Masayuki、Horigome Chihiro、Harata Masahiko
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 86 号: 1 ページ: 104-108

    • DOI

      10.1093/bbb/zbab190

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rejuvenation of ribosomal RNA gene repeats at the nuclear pore2020

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Horigome and Takehiko Kobayashi
    • 雑誌名

      Current Genetics

      巻: 66 号: 1 ページ: 7-13

    • DOI

      10.1007/s00294-019-01024-3

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ribosomal RNA gene repeats associate with the nuclear pore complex for maintenance after DNA damage2019

    • 著者名/発表者名
      Horigome Chihiro、Unozawa Eri、Ooki Takamasa、Kobayashi Takehiko
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 15 号: 4 ページ: e1008103-e1008103

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1008103

    • 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] DNA損傷依存的な姉妹染色分体間接着には核膜孔との結合が必要である2021

    • 著者名/発表者名
      折原行希、高橋大輔、小西辰紀、岡田大和、尾間由佳子、島田健士、Susan M. Gasser、 原田昌彦、堀籠智洋
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第54回研究報告会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] DNA損傷誘導性姉妹染色分体間接着には損傷部位と核膜孔との結合が必要である2021

    • 著者名/発表者名
      岡田大和、折原行希、高橋大輔、小西辰紀、尾間由佳子、島田健士、Susan M. Gasser、原田昌彦、堀籠智洋
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北支部 第156回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 老化した出芽酵母におけるDNA二本鎖切断の解析2021

    • 著者名/発表者名
      堀川和希、原田昌彦、堀籠智洋
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北支部 第156回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] DNA損傷依存的な姉妹染色体分体間接着には核膜孔との結合が必要である2021

    • 著者名/発表者名
      岡田大和、折原行希、高橋大輔、小西辰紀、尾間由佳子、島田健士、Susan M. Gasser、原田昌彦、堀籠智洋
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 老化した出芽酵母における DNA 二本鎖切断の核膜結合に関する解析2021

    • 著者名/発表者名
      堀川和希、原田昌彦、堀籠智洋
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] DNA損傷依存的な姉妹染色分体間接着への核膜孔の関与2021

    • 著者名/発表者名
      折原行希,高橋大輔,小西辰紀,尾間由佳子,島田健士, Susan M. Gasser, 原田昌彦, 堀籠智洋
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2021 年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] DNA損傷依存的な姉妹染色分体間接着への核膜孔の関与2021

    • 著者名/発表者名
      折原行希,高橋大輔,小西辰紀,尾間由佳子,島田健士, Susan M. Gasser, 原田昌彦, 堀籠智洋
    • 学会等名
      第38回染色体ワークショップ・第19回核ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞の老化と若返りを支配する、リボソームRNA遺伝子の不等分配に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      堀籠智洋, 小林武彦
    • 学会等名
      第53回酵母遺伝学フォーラム研究報告会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] DNA二本鎖切断を受けたリボソームRNA遺伝子は核膜孔に結合して安定化される2019

    • 著者名/発表者名
      堀籠智洋、鵜之沢英理、大木孝将、小林武彦
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA二本鎖切断を受けたリボソームRNA遺伝子は核膜孔に結合して安定化される2019

    • 著者名/発表者名
      堀籠智洋、鵜之沢英理、大木孝将、小林武彦
    • 学会等名
      第52回酵母遺伝学フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] The ribosomal RNA gene repeat associates with the nuclear pore complex after DNA damage during replication2018

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Horigome
    • 学会等名
      The 11th 3R+3C Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 東北大学大学院農学研究科・農学部 分子生物化学分野ウェブサイト

    • URL

      https://www.harata-lab.org/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 「老化と若返りの鍵を握る遺伝子」は、自ら病院を訪れ、治療を受ける

    • URL

      http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/news/20190524/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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