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アルギニンメチル化による長鎖非コードRNA結合の抑制と生理的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K06939
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48040:医化学関連
研究機関埼玉医科大学

研究代表者

黒川 理樹  埼玉医科大学, 医学部, 教授 (70170107)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
キーワードアルギニンメチル化 / TLS / FUS / lncRNA / pncRNA-D / 相分離 / HAT / PRMT1 / RNA結合タンパク質 / RNA結合たんぱく質 / arginine / methylation / long noncoding RNA / histone acetylation
研究成果の概要

私たちの研究から、RNA結合タンパク質(RBP)TLS/FUSは、長鎖非コードRNA(lncRNA)であるpncRNA-Dと結合すると、CBP/p300のヒストンアセチル化酵素(HAT)活性を強力に抑制することが見出された(Wangら、Nature 2008)。今回、TLSのC末端付近のアルギニン(R)残基がタンパク質アルギニンメチル化酵素(PRMT1)によりメチル化を受けるとTLSのRNA結合が阻害され、さらにHAT阻害活性も失うことが示された。この結果は、Rメチル化がTLS機能を抑制してゲノムワイドで遺伝子発現を制御する新規性があり包括的なモデルを提示することになる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで、TLS/FUSを含む多くのRNA結合タンパク質(RBP)が高度にアルギニン(R)メチル化されていることが知られていたが、その生理的な意義は大部分不明であった。今回の成果で、TLSのRメチル化が、RBPの中心的な機能であるRNA結合を制御することが明らかになった学術的な意義は大きい。今後は、この現象がほかのRBPでも機能していることをゲノムワイドで解明していきたい。一方、タンパク質のRメチル化は、大腸がんの発症や、胎生期の大脳の発達、iPS細胞の万能性の維持などに必須であり、これらの分子機構を解明することは社会的な要求に貢献することになろう。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 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

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Identification of Long Noncoding RNA Recognized by RNA-Binding Protein TLS/FUS: Purification of RNAs by Affinity Chromatography of GST-TLS2022

    • 著者名/発表者名
      Naomi Ueda,Ryoma Yoneda,Riki Kurokawa
    • 雑誌名

      Biomedical Sciences

      巻: 8 ページ: 144-156

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] m 6 A Modified Short RNA Fragments Inhibit Cytoplasmic TLS/FUS Aggregation Induced by Hyperosmotic Stress2021

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Yoneda, Naomi Ueda, Riki Kurokawa
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: Vol.22 号: 20 ページ: 11014-11014

    • DOI

      10.3390/ijms222011014

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Non-coding RNA suppresses FUS aggregation caused by mechanistic shear stress on pipetting in a sequence-dependent manner2021

    • 著者名/発表者名
      Hamad Nesreen、Yoneda Ryoma、So Masatomo、Kurokawa Riki、Nagata Takashi、Katahira Masato
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 9523-9523

    • DOI

      10.1038/s41598-021-89075-w

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Potential Inhibitor Against Phase Separation, 1,6-hexanediol Specifically Binds to Beta Actin in Nuclear Extract of Human Cell Line2020

    • 著者名/発表者名
      Naomi Ueda, Yuki Hirose, Ryoma Yoneda, Toshikazu Bando, Riki Kurokawa
    • 雑誌名

      Biomedical Sciences

      巻: 6 ページ: 88-97

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Long noncoding RNA pncRNA-D?reduces cyclin D1 gene expression and arrests cell cycle through RNA m6A modification2020

    • 著者名/発表者名
      Yoneda Ryoma、Ueda Naomi、Uranishi Kousuke、Hirasaki Masataka、Kurokawa Riki
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 295 号: 17 ページ: 5626-5639

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.011556

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Arginine methylation of translocated in liposarcoma (TLS) inhibits its binding to long noncoding RNA, abrogating TLS-mediated repression of CBP/p300 activity2018

    • 著者名/発表者名
      Cui Wei、Yoneda Ryoma、Ueda Naomi、Kurokawa Riki
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 293 号: 28 ページ: 10937-10948

    • DOI

      10.1074/jbc.ra117.000598

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Affinity Profiles Categorize RNA-Binding Proteins into Distinctive Groups.2018

    • 著者名/発表者名
      Naomi Ueda、Riki Kurokawa
    • 雑誌名

      Biomedical Sciences

      巻: 4 ページ: 24-31

    • 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
  • [学会発表] Quest for novel long non-coding RNAs with inhibitory activity against phase separation2022

    • 著者名/発表者名
      黒川理樹
    • 学会等名
      第45回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Transcription regulatory lncRNA represses phase separation of TLS/FUS-Molecular linkage of lncRNA to phase separation by TLS in cellular functions2021

    • 著者名/発表者名
      黒川 理樹
    • 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 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 相分離・凝集体形成の抑制因子1,6-hexanediolの作用機構と生理的意義の解明2020

    • 著者名/発表者名
      黒川 理樹
    • 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 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多機能分子FUS/TLS-脂肪肉腫の融合遺伝子、家族性ALSの原因遺伝子、そして、相分離の中心分子としての役割2019

    • 著者名/発表者名
      黒川 理樹
    • 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] Arginine methylation of RNA binding protein TLS inhibits binding to long noncoding RNA, repressing the histone acetyltransferase activity.2019

    • 著者名/発表者名
      黒川 理樹
    • 学会等名
      Keystone Symposia
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Arginine methylation of RNA binding protein TLS inhibits binding to long noncoding RNA, repressing the histone acetyltransferase activity アルギニンメチル化によるRNA結合タンパク質TLS機能の制御機構2018

    • 著者名/発表者名
      黒川 理樹
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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