Study on molecular mechanism of anti-tumor activity by splicing modulation

• 研究課題/領域番号: 20K15420
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: ChhipiShrestha Jagat 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 特別研究員 (40851233)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: spliceostatin A / splicing modulation / proteotoxic stress / aggregation / SSA / cancer / translation / Next gen sequencing / Splicing modulation / Tumor

研究開始時の研究の概要

Primarily, to understand the comprehensive changes in transcriptome and translatome genome-wide upon splicing modulation in different cell lines, we will perform the simultaneous RNA sequencing and ribosome profiling respectively in the HeLa S3 cell lysate after SSA treatment.
PLAN 1 will depicts the difference in drug sensitivity to the different cell lines with respect to the normal cells whereas PLAN 2 will help in revealing the gain of function by the candidate genes that will be expressed upon splicing modulation.

研究成果の概要

Spliceostatin A（SSA）によるスプライシング変調は、mTORC1の不活性化によるグローバルな翻訳プロセスを阻害します。 RNAシーケンシングを使用したシステム全体の分析（トランスクリプトーム）、リボソームプロファイリング（トランスラトーム）およびBONCAT質量分析（プロテオーム）スプライシング阻害により、本質的に無秩序な領域を提供する保持されたイントロンからのかなりの数のエクソン-イントロンキメラタンパク質 コンデンセートが発生しやすい特性。 BONCATと生化学的実験により、凝集しやすいイントロンタンパク質の生成が確認されました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

SSA induce proteotoxicity from intron-derived truncated proteins which activates JNK inhibiting mTORC1 pathways, essential pathway in cancer cell survival. Hence, SSA ultimately attenuates global protein synthesis, this mechanism of action may not be exclusive but is vital one found from this study.

研究成果

• [雑誌論文] Splicing modulators elicit global translational repression by condensate-prone proteins translated from introns (2022)
  • 著者名/発表者名: Chhipi-Shrestha Jagat K.、Schneider-Poetsch Tilman、Suzuki Takehiro、Mito Mari、Khan Khalid、Dohmae Naoshi、Iwasaki Shintaro、Yoshida Minoru
  • 雑誌名: Cell Chemical Biology 巻: 29 号: 2 ページ: 259-275
  • DOI: 10.1016/j.chembiol.2021.07.015
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Spliceostatin A interaction with SF3B1 limits U1 snRNP availability and causes premature cleavage and polyadenylation. (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoshimoto, R., Chhipi-Shrestha, J.K., Schneider-Poetsch, T., Furuno, M., Burroughs, A.M., Noma, S., Suzuki, H., Hayashizaki, Y., Mayeda, A., Nakagawa, S., Kaida, D., Iwasaki, S., Yoshida, M.
  • 雑誌名: Cell Chem. Biol. 巻: - 号: 9 ページ: 1356-1365
  • DOI: 10.1016/j.chembiol.2021.03.002
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Splicing modulators: on the way from nature to clinic (2021)
  • 著者名/発表者名: Schneider-Poetsch Tilman、Chhipi-Shrestha Jagat Krishna、Yoshida Minoru
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: 74 号: 10 ページ: 603-616
  • DOI: 10.1038/s41429-021-00450-1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Splicing modulators elicit global translational repression by condensate-prone proteins translated from introns (2020)
  • 著者名/発表者名: Shrestha Jagat Krishna Chhipi、Schneider-Poetsch Tilman、Suzuki Takehiro、Mito Mari、Khan Khalid、Dohmae Naoshi、Iwasaki Shintaro、Yoshida Minoru
  • 雑誌名: bioRxiv 巻: NA
  • DOI: 10.1101/2020.11.23.393835
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Proteins from translated introns repress global protein synthesis (2021)
  • 著者名/発表者名: Jagat Krishna Chhipi Shrestha
  • 学会等名: RIKEN CSRS Annual meeting
• [学会発表] Splicing modulators elicit global translational repression by condensate-prone proteins translated from introns (2020)
  • 著者名/発表者名: Jagat Krishna Chhipi Shrestha
  • 学会等名: The 43rd Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan, MBSJ2020 online.
  • 招待講演