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真核細胞におけるmRNA核外輸送体の分子進化による輸送体多様化の分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H02884
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38030:応用生物化学関連
研究機関近畿大学 (2021)
京都大学 (2019-2020)

研究代表者

増田 誠司  近畿大学, 農学部, 教授 (20260614)

研究分担者 井沢 真吾  京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 准教授 (10273517)
片山 高嶺  京都大学, 生命科学研究科, 教授 (70346104)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワードmRNA / 核外輸送 / 輸送体 / 多様化 / 分子進化 / TREX / AREX / UAP56 / URH49 / mRNA輸送体 / 構造解析 / 選択的輸送
研究開始時の研究の概要

遺伝子発現の制御段階として、転写や翻訳がよく知られている。これらに加え、mRNAの核から細胞質への輸送(核外輸送)も高精細な遺伝子発現制御の一翼を担っていることが明らかになってきた。mRNAの核外輸送は、mRNA輸送体によって担われており、ヒトにおいてTREX複合体とAREX複合体が存在する。
本研究は、ヒトmRNA輸送体において未解明な課題を解決し、多様化したmRNA輸送体による選択的mRNA輸送の分子機構を明らかにする。

研究成果の概要

mRNAの核外輸送は、mRNA輸送体によって担われている。これまで、ヒトにおいてはmRNA輸送体としてTREX複合体とAREX複合体が存在すること、加えてTREX複合体とAREX複合体に輸送されるmRNAは選択性をもつこと、さらにこれら2種類の複合体において中心となるUAP56とURH49の構造を比較してきた。
本研究は、新たなAREX複合体構成因子を単離同定し、その機能解析を実施した。その結果、これまでの通説とは異なってmRNA輸送体はmRNAスプライシングにも関与することを明らかにした。これによりヒトにおいて多様化したmRNA輸送体による選択的mRNA輸送の分子機構の一端を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

mRNAの核外輸送は、mRNA輸送体によって行われる。mRNA輸送体は酵母からヒトまで保存されているが、違いもある。酵母でmRNA輸送体は1種類であるが、ヒトではTREX複合体とAREX複合体の2種類に多様化している。本研究は、新たなAREX複合体構成因子を見出し、その機能をTREX複合体と比較解析することで、通説とは異なってmRNA輸送体がmRNAスプライシングの段階から関与していることを見出した。これは遺伝子発現さらには選択的スプライシングの制御という観点に新たな視点を与える成果である。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2022 2021 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 5件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 6件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] CHERP Regulates the Alternative Splicing of pre-mRNAs in the Nucleus2022

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka Yasutaka、Ishizuka Takaki、Fujita Ken-ichi、Fujiwara Naoko、Kurata Masashi、Masuda Seiji
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 5 ページ: 2555-2555

    • DOI

      10.3390/ijms23052555

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analyses of putative anti-cancer potential of three STAT3 signaling inhibitory compounds derived from Salvia officinalis2021

    • 著者名/発表者名
      Yanagimichi Maho、Nishino Katsutoshi、Sakamoto Akiho、Kurodai Ryusei、Kojima Kenji、Eto Nozomu、Isoda Hiroko、Ksouri Riadh、Irie Kazuhiro、Kambe Taiho、Masuda Seiji、Akita Toru、Maejima Kazuhiro、Nagao Masaya
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 25 ページ: 100882-100882

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2020.100882

    • NAID

      120007190932

    • 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] Regulating Divergent Transcriptomes through mRNA Splicing and Its Modulation Using Various Small Compounds2020

    • 著者名/発表者名
      Fujita Ken-ichi、Ishizuka Takaki、Mitsukawa Mizuki、Kurata Masashi、Masuda Seiji
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 6 ページ: 2026-2026

    • DOI

      10.3390/ijms21062026

    • NAID

      120006936384

    • 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] URH49 exports mRNA by remodeling complex formation and mediating the NXF1-dependent pathway2020

    • 著者名/発表者名
      Fujita Ken-ichi、Yamazaki Tomohiro、Harada Kotaro、Seno Shigeto、Matsuda Hideo、Masuda Seiji
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Regulatory Mechanisms

      巻: 1863 号: 2 ページ: 194480-194480

    • DOI

      10.1016/j.bbagrm.2020.194480

    • 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] Food-Derived Compounds Apigenin and Luteolin Modulate mRNA Splicing of Introns with Weak Splice Sites2019

    • 著者名/発表者名
      Kurata Masashi、Fujiwara Naoko、Fujita Ken-ichi、Yamanaka Yasutaka、Seno Shigeto、Kobayashi Hisato、Miyamae Yusaku、Takahashi Nobuyuki、Shibuya Yasuyuki、Masuda Seiji
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 22 ページ: 336-352

    • DOI

      10.1016/j.isci.2019.11.033

    • NAID

      120007132694

    • 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
  • [学会発表] 核特異的コファクターによるヒトRNAエキソソーム複合体の活性および基質特異性の制御2022

    • 著者名/発表者名
      藤原奈央子、藤田賢一、瀬尾茂人、増田誠司
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 食品成分がmRNAスプライシングを調節する2021

    • 著者名/発表者名
      増田誠司
    • 学会等名
      Visionary農芸化学100シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 食品成分はスプライシングを介して遺伝子発現を制御する2021

    • 著者名/発表者名
      増田誠司
    • 学会等名
      第9回奈良まほろば産学官連携懇話会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] mRNAスプライシングを制御する食品化合物とその分子機構2021

    • 著者名/発表者名
      増田誠司
    • 学会等名
      第137回創薬科学セミナー(名古屋大学)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 食品成分によるmRNAスプライシング制御2021

    • 著者名/発表者名
      増田誠司
    • 学会等名
      第12回岐阜薬科大学機能性健康食品研究講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] mRNA輸送因子UAP56とURH49による選択的mRNAスプライシング制御機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      池田 宥哉、藤田賢一、吉岡英惠、増田誠司
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度仙台大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 核内エキソソームの分解ターゲットとなるpolyA RNAの解析2021

    • 著者名/発表者名
      杉元啓悟、藤原奈央子、瀬尾茂人、増田誠司
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度仙台大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Bulk poly(A);RNA輸送受容体NXF1補因子NXT遺伝子の哺乳類における多様化とその分子機能2020

    • 著者名/発表者名
      吉岡英恵、猪瀬春子、藤田賢一、増田誠司
    • 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] UAP56とURH49によるスプライシング制御を介した選択的mRNA輸送機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      藤田賢一、池田宥哉、吉岡英恵、瀬尾茂人、増田誠司
    • 学会等名
      京都生体質量分析研究会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 阻害剤を用いたmRNA代謝制御解析2020

    • 著者名/発表者名
      三宅 俊太郎、増田 誠司
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西支部
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 核内mRNA代謝制御シグナルの解析-ミトコンドリア呼吸鎖IIIの阻害剤はなぜmRNA代謝に影響するのか2020

    • 著者名/発表者名
      三宅 俊太郎、増田 誠司
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A Molecular mechanism to control selective mRNA exports by UAP56 and URH49, the two closely related DEAD-box helicases.2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 賢一、池田宥哉、吉岡英恵、増田誠司
    • 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] UAP56とURH49によるスプライシング制御を介した選択的mRNA輸送機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 賢一、池田宥哉、吉岡英恵、瀬尾茂人、増田誠司
    • 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] フラボノイドの抗腫瘍効果;スプライシング阻害による白板症治療薬への応用に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      倉田雅志、高島裕之、増田誠司、渋谷恭之
    • 学会等名
      日本口腔外科学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] mRNA核外輸送を制御するDBP5の核膜孔への配位機構2019

    • 著者名/発表者名
      増田誠司、志岐拓哉
    • 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
    • 招待講演
  • [備考] 教員紹介

    • URL

      https://www.kindai.ac.jp/agriculture/research-and-education/teachers/introduce/masuda-seiji-f8e.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 教員一覧

    • URL

      https://research.kindai.ac.jp/profile/ja.f8e386e9f3ae8acc.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 京都大学大学院生命科学研究科分子応答機構学

    • URL

      http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/j/?post_type=labos&p=160

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [備考] 分子応答機構学ホームページ

    • URL

      http://www.bunshioutou.lif.kyoto-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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