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新規プロテオーム解析を駆使した転写終結・ポリA付加部位選択機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03182
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43010:分子生物学関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

山口 雄輝  東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (50345360)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワードRNAポリメラーゼII / 転写伸長 / 選択的RNAプロセシング / 核内構造 / 転写 / RNAプロセシング / クロマチン / 分子間相互作用 / 転写終結 / ポリ(A)付加 / プロテオーム解析 / 遺伝学的スクリーニング / ポリA付加
研究開始時の研究の概要

転写終結・3’プロセシング部位の選択機構として、選択的ポリ(A)付加という細胞分化やシグナル伝達等に関わる制御機構と、望ましくない遺伝子内部の潜在的ポリ(A)付加シグナルを読み飛ばす機構の2種類が知られている。これらの分子機構の全体像は未だ明らかでないが、申請者らは最近、NELF bodiesという核内ドメインが後者に重要な役割を果たしていることを見出した。本研究の目的は、転写終結・3’プロセシング部位の選択機構を「反応場(構造)」と「機能」の両面から明らかにすることである。

研究成果の概要

本研究の目的は、転写終結・3’プロセシング部位の選択機構を「反応場(構造)」と「機能」の両面から明らかにすることである。前者については、我々が開発した抗体を用いた周辺因子のproximity-dependent biotinylation法を用いて構造面の解析を進めた。後者については、候補因子のノックダウンや1,6-ヘキサンジオール処理が選択的ポリ(A)付加に及ぼす影響をRNA-seq等により解析した。これらにより、NELF、CBC、CF-Im等の転写・RNAプロセシング因子がCajal Bodyの構成因子と協力して多くの遺伝子の選択的ポリ(A)付加を制御していることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

選択的ポリ(A)付加は、初期発生やB細胞の成熟分化、に関わるほか、その異常はグリオーマ等の疾患にも深く関与しており、選択的スプライシングや選択的プロモーターの使用と並んで、多様で複雑なトランスクリプトームの形成に重要な役割を果たしていることが分かってきている。本研究成果は、こうした多様で複雑なトランスクリプトームの形成機構、特に核内構造との関わりの理解を深めるのみならず、今後、転写・RNAプロセシング因子の遺伝子変異と疾患との関連の解明にも資するものである。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (14件) 備考 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] University of Helsinki(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Stowers Institute for Medical Research(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Integrator complex subunit 15 controls mRNA splicing and is critical for eye development2023

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Azuma, Tadashi Yokoi, Taku Tanaka, Emiko Matsuzaka, Yuki Saida, Sachiko Nishina, Miho Terao, Shuji Takada, Maki Fukami, Kohji Okamura, Kayoko Maehara, Tokiwa Yamasaki, Jun Hirayama, Hiroshi Nishina, Hiroshi Handa, and Yuki Yamaguchi
    • 雑誌名

      Hum. Mol. Genet.

      巻: ddad034 号: 12 ページ: 2032-2045

    • DOI

      10.1093/hmg/ddad034

    • 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] The 3′ Pol II pausing at replication-dependent histone genes is regulated by Mediator through Cajal bodies’ association with histone locus bodies2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hidefumi、Abe Ryota、Shimada Miho、Hirose Tomonori、Hirose Hiroko、Noguchi Keisuke、Ike Yoko、Yasui Nanami、Furugori Kazuki、Yamaguchi Yuki、Toyoda Atsushi、Suzuki Yutaka、Yamamoto Tatsuro、Saitoh Noriko、Sato Shigeo、Tomomori-Sato Chieri、Conaway Ronald C.、Conaway Joan W.、Takahashi Hidehisa
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 2905-2905

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30632-w

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Discovery of CRBN as a target of thalidomide: a breakthrough for progress in the development of protein degraders2022

    • 著者名/発表者名
      Junichi Yamamoto, Takumi Ito, Yuki Yamaguchi, Hiroshi Handa
    • 雑誌名

      Chem. Soc. Rev.

      巻: 51 号: 15 ページ: 6234-6250

    • DOI

      10.1039/d2cs00116k

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three human RNA polymerases interact with TFIIH via a common RPB6 subunit2022

    • 著者名/発表者名
      Okuda Masahiko、Suwa Tetsufumi、Suzuki Hidefumi、Yamaguchi Yuki、Nishimura Yoshifumi
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 50 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1093/nar/gkab612

    • 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] PLZF and its fusion proteins are pomalidomide-dependent CRBN neosubstrates2021

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Nobuyuki、Asatsuma-Okumura Tomoko、Yamamoto Junichi、Yamaguchi Yuki、Handa Hiroshi、Ito Takumi
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4 号: 1 ページ: 1277-1277

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02801-y

    • 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] Exploiting ubiquitin ligase cereblon as a target for small-molecule compounds in medicine and chemical biology2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Takumi、Yamaguchi Yuki、Handa Hiroshi
    • 雑誌名

      Cell Chemical Biology

      巻: 28 号: 7 ページ: 987-999

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2021.04.012

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ARID2 is a pomalidomide-dependent CRL4 CRBN substrate in multiple myeloma cells2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto J, Suwa T, Murase Y, Tateno S, Mizutome H, Asatsuma-Okumura T, Shimizu N, Kishi T, Momose S, Kizaki M, Ito T, Yamaguchi Y, Handa H.
    • 雑誌名

      Nat Chem Biol

      巻: 16 号: 11 ページ: 1208-1217

    • DOI

      10.1038/s41589-020-0645-3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genome-wide screening reveals a role for subcellular localization of CRBN in the anti-myeloma activity of pomalidomide2020

    • 著者名/発表者名
      Tateno Shumpei、Iida Midori、Fujii Satoshi、Suwa Tetsufumi、Katayama Miki、Tokuyama Haruka、Yamamoto Junichi、Ito Takumi、Sakamoto Satoshi、Handa Hiroshi、Yamaguchi Yuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 4012-4012

    • DOI

      10.1038/s41598-020-61027-w

    • 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 role of Mediator and Little Elongation Complex in transcription termination2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Ranjan A, Chen S, Suzuki H, Shibata M, Hirose T, Hirose H, Sasaki K, Abe R, Chen K, He Y, Zhang Y, Takigawa I, Tsukiyama T, Watanabe M, Fujii S, Iida M, Yamamoto J, Yamaguchi Y, Suzuki Y, Matsumoto M, Nakayama KI, Washburn P, Saraf A, Florens L, Sato S, Tomomori-Sato C, Conaway RC, Conaway JW, Hatakeyama S
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1038/s41467-020-14849-1

    • 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
  • [学会発表] メディエーター複合体による新規の転写スピード調節機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木秀文, 阿部竜太, 嶋田美穂, 廣瀬智威, 廣瀬博子, 野口慶介, 池陽子, 安井七海, 古郡華月, 山口雄輝, 豊田敦, 鈴木穣, 山本達郎, 斉藤典子, Sato Shigeo, Tomomori-Sato Chieri, Conaway Ronald, Conaway Joan, 高橋秀尚
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 新規ビオチン標識法を用いたマルチオミクス解析によるCajal body構成因子の網羅的解析とCajal body形成メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      野口慶介, 鈴木秀文, 阿部竜太, 池陽子, 井野洋子, 木村弥生, 梁明秀, 土井宏, 田中章景, 山口雄輝, 高橋秀尚
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Pol IIの一時停止および核体凝集体の制御におけるメディエーター複合体の役割2022

    • 著者名/発表者名
      高橋秀尚, 鈴木秀文, 阿部竜太, 嶋田美穂, 廣瀬智威, 廣瀬博子, 野口慶介, 池陽子, 安井七海, 古郡華月, 山口雄輝, 豊田敦, 鈴木穣, 山本達郎, 斉藤典子, Sato Shigeo, Tomomori-Sato Chieri, Conaway Joan, Canaway Ronald
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒトRNAポリメラーゼと基本転写/修復因子TFIIHの新たな相互作用の構造生物学的研究2022

    • 著者名/発表者名
      奥田昌彦, 諏訪哲史, 鈴木秀文, 山口雄輝, 西村善文
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] レナリドマイド耐性多発性骨髄腫細胞の生存に重要なポマリドマイド依存性CRL4CRBNのネオ基質ARID2の解析2022

    • 著者名/発表者名
      山本淳一, 山口雄輝, 半田宏
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 二次元的スクリーニング解析を駆使した既存抗がん剤の新規作用機序の解明を目指した研究2022

    • 著者名/発表者名
      原口大和, 坂本聡, 山口雄輝
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] RNAポリメラーゼとTFIIHの相互作用部位の細胞機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      山口雄輝
    • 学会等名
      BINDS-NMR報告会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ポマリドミド依存的なCRBNのネオ基質ARID2の解析2021

    • 著者名/発表者名
      山本淳一,山口雄輝,半田宏
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 新規ビオチン標識法を用いたマルチオミックス解析によるCajal body形成メカニズムの解明2021

    • 著者名/発表者名
      野口慶介,鈴木秀文,阿部竜太,池陽子,井野洋子,木村弥生,梁明秀,土井宏,田中章景,山口雄輝,高橋秀尚
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ナノ磁性ビーズ精製とCRISPRライブラリースクリーニングによる薬剤標的分子の網羅的同定を目指した研究2021

    • 著者名/発表者名
      原口大和,坂本聡,山口雄輝
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] In situビオチン化によるコヒーシン近傍因子の探索2021

    • 著者名/発表者名
      古屋智基,山口雄輝
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 共通サブユニットRPB6を介したヒトRNAポリメラーゼIIと基本転写因子TFIIHの相互作用2021

    • 著者名/発表者名
      諏訪哲史,奥田昌彦,鈴木秀文,西村善文,山口雄輝
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] メディエーター複合体による新規の3' Pol IIポージング制御機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木秀文,阿部竜太,嶋田美穂,廣瀬智威,廣瀬博子,野口慶介,古郡華月,池陽子,安井七海,豊田敦,鈴木穣,山本達郎,斉藤典子,Ronald Conaway,Joan Conaway,山口雄輝,高橋秀尚
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] RNAポリメラーゼと基本転写/修復因子TFIIHの新たな相互作用2021

    • 著者名/発表者名
      奥田昌彦,諏訪哲史,山口雄輝,西村善文
    • 学会等名
      第39回染色体ワークショップ・第20回核ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] RNAポリメラーゼの共通テイルの役割を解明

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2021/061510

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 疾患関連タンパク質PLZFの選択的分解が可能に 白血病などの治療につながる発見

    • URL

      https://educ.titech.ac.jp/bio/news/2021_11/061510.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 東京工業大学生命理工学院山口研究室

    • URL

      http://yamaguchi.bio.titech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] フェロトーシス抑制タンパク質1(FSP1)活性向上剤及びその用途、並びにFSP1活性向上剤をスクリーニングする方法2021

    • 発明者名
      小坂仁、宮内彰彦、神保恵理子、小林瑞、山口雄輝
    • 権利者名
      小坂仁、宮内彰彦、神保恵理子、小林瑞、山口雄輝
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-185356
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 抗骨髄腫剤および抗骨髄腫剤のスクリーニング方法2020

    • 発明者名
      半田宏、伊藤拓水、山口雄輝、日置(山本)淳一
    • 権利者名
      半田宏、伊藤拓水、山口雄輝、日置(山本)淳一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-141689
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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