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RAE1が基盤となるmRNA修飾を介したがん悪性化スイッチ機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K06924
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49010:病態医化学関連
研究機関金沢大学

研究代表者

小林 亜紀子  金沢大学, 総合技術部(医), 技術職員 (00345662)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードRAE1 / mRNA修飾
研究開始時の研究の概要

RNA修飾はRNAが生体内において様々な機能を獲得するための戦略であり、転写後段階における新しい遺伝子発現制御システム「エピトランスクリプトーム」として、生命現象への関わりが注目されている。私たちは核膜孔を介したmRNA核外搬出の制御分子であるRAE1は、古典的mRNA核外搬出システムとメチル化シトシン(m5C)修飾mRNA核外搬出システムを切り替えるコア因子として機能し、エピトランスクリプトームの加速によりがん細胞の悪性化を誘導する可能性を見出した。本研究では、RAE1が基盤となるm5C修飾mRNA核外搬出システムの分子基盤を解明する。

研究実績の概要

RNA修飾はRNAが生体内において様々な機能を獲得するための戦略であり、転写後段階における新しい遺伝子発現制御システム「エピトランスクリプトーム」として、生命現象への関わりが注目されている。
これまでの一連の研究により、研究代表者は、核膜孔を介したmRNA核外搬出の制御分子であるRAE1が、古典的mRNA核外搬出システムとメチル化シトシン(m5C)修飾mRNA核外搬出システムとを切り替えるコア分子として機能し、結果としてエピトランスクリプトームが加速されることにより、がん細胞の悪性化を誘導している可能性を見出した。そこで当課題では、転写後段階で調節されるエピトランスクリプトームとがん悪性進展機序の関連性の根本的理解に向けて、研究代表者が同定したRAE1が基盤となるm5C修飾mRNA核外搬出システムの分子基盤を解明することを目的としている。
昨年度は、免疫沈降実験により、mRNAにm5C修飾を施す因子NSUN2(NOP2/Sun RNA methyltransferase)が、悪性度の高い子宮内膜がん細胞でRAE1とより多く結合することを確認した。これにより、RAE1はがんの悪性度が異なると、相互作用パートナーの切り替えを行っている可能性が示唆された。またNSUN2発現をsiRNAによってノックダウンすると、細胞増殖能が優位に低下した。さらに、同じくNSUN2のノックダウン細胞において、m5C化学修飾を受けたmRNAの修飾率が著しく低下することを確認したが、今年度は悪性度の高い子宮体がん細胞においてRAE1をノックダウンした際にもmRNAのm5C化学修飾が低下することを見出した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究代表者の異動により、研究を行う環境整備を行っていたため、当研究課題の進捗にやや後れが生じたと判断した。

今後の研究の推進方策

m5C mRNA核外搬出システムへ切り替える分子スイッチの解明を引き続き行う。悪性度の低い子宮内膜がん細胞株では、RAE1は古典的mRNA核外搬出因子と複合体を形成するが、悪性度の高い細胞株において、RAE1は5mC修飾因子であるNSUN2と複合体を形成する。そのスイッチ機序を理解するため、RAE1-NSUN2複合体形成に関わるRAE1翻訳後修飾について明らかにする。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Optimization of Zwitterionic Polymers for Cell Cryopreservation2024

    • 著者名/発表者名
      Kato Yui、Uto Takuya、Ishizaki Takeru、Tanaka Daisuke、Ishibashi Kojiro、Matsuda Yuya、Onoda Issei、Kobayashi Akiko、Hazawa Masaharu、Wong Richard W.、Takahashi Kenji、Hirata Eishu、Kuroda Kosuke
    • 雑誌名

      Macromolecular Bioscience

      巻: 8 号: 7

    • DOI

      10.1002/mabi.202300499

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nanoscopic Elucidation of Spontaneous Self-Assembly of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) Open Reading Frame 6 (ORF6) Protein2023

    • 著者名/発表者名
      Nishide Goro、Lim Keesiang、Tamura Maiki、Kobayashi Akiko、Zhao Qingci、Hazawa Masaharu、Ando Toshio、Nishida Noritaka、Wong Richard W.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 14 号: 38 ページ: 8385-8396

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.3c01440

    • 関連する報告書
      2023 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] Cell-compatible isotonic freezing media enabled by thermo-responsive osmolyte-adsorption/exclusion polymer matrices2023

    • 著者名/発表者名
      Kato Yui、Matsuda Yuya、Uto Takuya、Tanaka Daisuke、Ishibashi Kojiro、Ishizaki Takeru、Ohta Akio、Kobayashi Akiko、Hazawa Masaharu、Wong Richard W.、Ninomiya Kazuaki、Takahashi Kenji、Hirata Eishu、Kuroda Kosuke
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 6 号: 1 ページ: 260-260

    • DOI

      10.1038/s42004-023-01061-7

    • 関連する報告書
      2023 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] Nanoscopic Assessment of Anti-SARS-CoV-2 Spike Neutralizing Antibody Using High-Speed AFM.2023

    • 著者名/発表者名
      Keesiang Lim, Goro Nishide, Elma Sakinatus Sajidah, Tomoyoshi Yamano, Yujia Qiu, Takeshi Yoshida, Akiko Kobayashi, Masaharu Hazawa, Toshio Ando, Rikinari Hanayama, Richard W Wong
    • 雑誌名

      Nano letters

      巻: 23 号: 2 ページ: 619-628

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.2c04270

    • 関連する報告書
      2022 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] Spatiotemporal tracking of small extracellular vesicle nanotopology in response to physicochemical stresses revealed by HS-AFM.2022

    • 著者名/発表者名
      Elma Sakinatus Sajidah, Keesiang Lim, Tomoyoshi Yamano, Goro Nishide, Yujia Qiu, Takeshi Yoshida, Hanbo Wang, Akiko Kobayashi, Masaharu Hazawa, Firli R P Dewi, Rikinari Hanayama, Toshio Ando, Richard W Wong
    • 雑誌名

      Journal of extracellular vesicles

      巻: 11 号: 11 ページ: 12275-12275

    • DOI

      10.1002/jev2.12275

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] High speed-AFM as a nanoscopic tool for anti-SARS-CoV-2 spike neutralizaing antibody assessment.2023

    • 著者名/発表者名
      Keesiang Lim, Goro Nishide, Elma Sakinatus Sajidah, Tomoyoshi Yamano, Qiu Yujia, Takeshi Yoshida, Akiko Kobayashi, Masaharu Hazawa, Toshio Ando, Rikinari Hanayama, Richard Wong.
    • 学会等名
      ISEV2023 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High speed-AFM reveals the millisecond dynamic of small extracellular vesicle nanotopology in response to physicochemical stresses.2023

    • 著者名/発表者名
      Elma Sakinatus Sajidah, Keesiang Lim, Tomoyoshi Yamano, Goro Nishide, Qiu Yujia, Takeshi Yoshida, Akiko Kobayashi, Masaharu Hazawa, Rikinari Hanayama, Toshio Ando, Richard Wong
    • 学会等名
      ISEV2023 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Milisecond dynamics of small extracellular vesicle nanotopology in response to physicochemical stresses revealed by HS-AFM2022

    • 著者名/発表者名
      Sajidah Elma Sakinatus, Lim Keesiang, Yamano Tomoyoshi, Yoshida Takeshi, Kobayashi Akiko, Hazawa Masaharu, Inaba Yuka, Inoue Hiroshi, Hanayama Rikinari, Ando Toshio, Wong Richard W
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] SARS-CoV-2 由来タンパク質 ORF6は RAE1 と NUP98 の局在変化を引き起こす2022

    • 著者名/発表者名
      加藤 弘毅、Dini Kurnia Ikliptikawati、小林 亜紀子、他3名Kee Siang Lim、羽澤 勝治、Richard Wong
    • 学会等名
      第 82 回日本解剖学会中部支部学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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