疾病に関連するスプライシング制御因子の分子論的基盤研究

• 研究課題/領域番号: 23370080
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 武蔵野大学 (2013); 独立行政法人理化学研究所 (2011-2012)
• 研究代表者: 武藤 裕 武蔵野大学, 薬学研究所, 教授 (30192769)
• 研究期間 (年度): 2011-11-18 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円); 2013年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2012年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
• キーワード: 選択的スプライシング / 構造生物学 / NMR / 制御因子 / スプライシング / 前頭側頭型痴呆症 / RNA結合蛋白質 / Tra2β / ＮＭＲ / 超遠心分析 / ＩＴＣ / helicase / ITC / SF2 / SFM

研究概要

スプライシング反応は重要な生体制御機構であるが、そのメカニズムの解明には、現在まで蓄積された遺伝子の一次配列情報だけでは不十分である。そこで本研究では、申請者の研究基盤を生かし、スプライシング部位決定のメカニズムを高次構造のレベルで明らかにすることを目的とした。とくに制御因子の示すRNA認識の厳密性と柔軟性について高次構造のレベルで明らかにすることができた。具体的には、Tra2-bの解析から、RNA分子の二次構造が制御因子の結合に影響を及ぼすことを明らかにした。さらにSUP-12,　ASD-1の解析から複数の制御因子の協同性による認識配列の変換についても明らかにすることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Aberrant assembly of RNA recognition motif 1 links to pathogenic conversion of TAR DNA-binding protein of 43 kDa (TDP-43) (2013)
  • 著者名/発表者名: Shodai A, Morimura T, Ido A, Uchida T, Ayaki T, Takahashi R, Kitazawa S, Suzuki S, Fig.1 a:ternary complex b:SUP-12/RNA binary complex c: 模式図Shirouzu M, Kigawa T, Muto Y, Yokoyama S, Takahashi R, Kitahara R, Ito H, Fujiwara N, Urushitani M
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 288 ページ: 14886-905
• [雑誌論文] 1H, 13C, and 15N resonance assignments of the dsRBDs of mouse RNA helicase A (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nagata T, Kengo Tsuda, Naohiro Kobayashi, Peter Guntert, Shigeyuki Yokoyama, and Yutaka Muto
  • 雑誌名: Biomolecular NMR Assignment 巻: 7巻 号: 1 ページ: 69-72
  • DOI: 10.1007/s12104-012-9380-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aberrant assembly of RNA-recognition motif 1 links to pathogenic conversion of TAR DNA-binding protein-43 (TDP-43) (2013)
  • 著者名/発表者名: Shodai A, Morimura T, Ido A, Uchida T, Ayaki T, Takahashi R, Kitazawa S, Suzuki S, Shirouzu M, Kigawa T, Muto Y, Yokoyama S, Takahashi R, Kitahara R, Ito H, Fujiwara N, Urushitani M
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 288(21) 号: 21 ページ: 14886-14905
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.451849
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Aberrant assembly of RNA-recognition motif 1 links to pathogenic conversion of TAR DNA-binding protein-43 (TDP-43). (2013)
  • 著者名/発表者名: Shodai A, Morimura T, Ido A, Uchida T, Ayaki T, Takahashi R, Kitazawa S, Suzuki S, Shirouzu M, Kigawa T, Muto Y, Yokoyama S, Takahashi R, Kitahara R, Ito H, Fujiwara N, Urushitani M.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: PMID:23558684
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural insight into the interaction of ADP-ribose with the PARP WWE domains (2012)
  • 著者名/発表者名: He F, Tsuda K, Takahashi M, Kuwasako K, Terada T, Shirouzu M, Watanabe S, Kigawa T, Kobayashi N, Güntert P, Yokoyama S, Muto Y
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 586 ページ: 3858-3864
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solution structures of the double-stranded RNA-binding domains from RNA helicase A (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagata T, Tsuda K, Kobayashi N, Shirouzu M, Kigawa T, Güntert P, Yokoyama S, Muto Y
  • 雑誌名: Proteins 巻: 80 ページ: 1699-706
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solution Structure of the Splicing Factor Motif (SFM) of the human Prp18 protein PROTEINS (2012)
  • 著者名/発表者名: He, F., Makoto Inoue, M., Kigawa, T., Takahashi, M., Kuwasako, K., Tsuda, K., Kobayashi, N., Terada, T., Shirouzu, M., Güntert, P., Yokoyama, S. and Muto, Y
  • 雑誌名: Structure, Function, and Bioinformatics 巻: 80 ページ: 968-974
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural insight into RNA recognition motifs : Versatile molecular Lego building blocks for biological systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Muto and Shigeyuki Yokoyama
  • 雑誌名: WIREs RNA (Wiley On line library) 巻: 3 ページ: 229-246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solution structures of the double-stranded RNA-binding domains from RNA helicase A (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nagata, et al
  • 雑誌名: PROTEINS 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solution structure of the Splicing Factor Motif (SFM) of the human Prp18 protein (2012)
  • 著者名/発表者名: He, F., Inoue, M., Kigawa, T., Takahashi, M., Kuwasako, K., Tsuda, K., Kobayashi, N., Terada, T., Shirouzu, M., Tanaka, A., Sugano, S., Guntert, P., Yokoyama, S., Muto, Y.
  • 雑誌名: Proteins 巻: 80 号: 3 ページ: 968-974
  • DOI: 10.1002/prot.24003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structures of the first and second double-stranded RNA-binding domains of human TAR RNA-binding protein (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, S., Nagata, T., Kawazoe, M., Takemoto, C., Kigawa, T., Güntert, P., Kobayashi, N., Terada, T., Shirouzu, M., Wakiyama, M., Muto, Y., and Yokoyama S
  • 雑誌名: Protein Science 巻: 20 ページ: 118-130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for the dual RNA-recognition modes of human Tra2-・RRM (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsuda, K., Someya T., Kuwasako K., Takahashi M., He F., Unzai S., Inoue M., Harada T., Watanabe S., Terada T., Kobayashi N., Shirouzu M., Kigawa T., Tanaka A., Sugano S., Güntert P., Yokoyama S. and Muto Y.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 39 ページ: 1538-1553
  • 査読あり
• [学会発表] RNA recognition mode of the RNA recognition motif (RRM) of the human spliceosomal protein (2013)
  • 著者名/発表者名: 行木-桑迫 香奈子 佐藤敦子 津田健吾 高橋真梨 井上真 寺田貴帆 木川 隆則 白水美香子 行木信一 若松馨 高橋征三 横山茂之 武藤 裕
  • 学会等名: 第36回分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] 二つのCCHC-タイプのZinc Fingerドメインをもつタンパク質のRNA認識機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋真梨
  • 学会等名: MBSJ2011
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] 脊髄性筋萎縮症に関わるスプライシング因子の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 津田健吾
  • 学会等名: MBSJ2011
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] mRNA前駆体スプライシングに関わるタンパク質のRRMドメインによるRNA認識 (2011)
  • 著者名/発表者名: 桑迫香奈子
  • 学会等名: MBSJ2011
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] RNA recognition mode of the RNA recognition motif (RRM) of the human spliceosomal protein
  • 著者名/発表者名: 行木-桑迫 香奈子 佐藤敦子 津田 健吾 高橋真梨 井上真 寺田 貴帆 木川 隆則 白 水美香子行木信一, 若松馨, 高橋征三, 横山茂之, 武藤裕
  • 学会等名: 36回分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際会議場ポートピアホール
• [学会発表] PARP11 WWEドメインによるADP-リボース認識機構の解明
  • 著者名/発表者名: Fuhu He, 津田健吾, 高橋真梨, 桑迫香奈子, 寺田貴帆, 白水美香子, 渡部暁, 木川隆則, 小林直宏, PeterGüntert, 横山茂之, 武藤裕
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
• [学会発表] mRNA前駆体スプライシングに関わるタンパク質のRRMドメインによるRNA認識
  • 著者名/発表者名: 桑迫香奈子, 佐藤敦子, 井上真, 寺田貴帆, 白水美香子, 木川隆則, 高橋征三, 横山茂之, 武藤裕
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 脊髄性筋萎縮症に関わるスプライシング因子の機能解析
  • 著者名/発表者名: 津田健吾, 何発虎, 白水美香子, 寺田貴帆, 井上真, 木川隆則, 横山茂之, 武藤裕
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 二つのCCHC-タイプのZincFingerドメインをもつタンパク質のRNA認識機構
  • 著者名/発表者名: 高橋真梨, 染谷龍彦, 坂本泰一, 平川真未, 桑迫香奈子, 津田健吾, 何発虎, 渡部暁, 原田拓志, 井上真, 寺田貴帆, 白水美香子, 木川隆則, 河合剛太, 横山茂之, 武藤裕
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] Structural Basis for the Dual RNA-recognition Modes of human Tra2-・ RRM
  • 著者名/発表者名: Tsuda K, Someya T, Kuwasako K, Takahashi M, He F, Unzai S, Inoue M, Harada T, Watanabe S, Terada T, Kobayashi N, Shirouzu M, Kigawa T, Tanaka A, Sugano S, Guntert P, Yokoyama S and Muto Y
  • 学会等名: The 16th Annual Meeting of the RNA Society
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center, Kyoto
• [図書] Wiley Interdiscip Rev RNA (2012)
  • 著者名/発表者名: Muto Y, Yokoyama S.
  • 出版者: Structural insight into RNA recognition motifs: versatile molecular Lego building blocks for biological systems.
• [図書] WIREs RNA : Structural insight into RNA recognition motifs : Versatile mole cular Lego building blocks for biological systems doi : 10.1002/wrna.1107 (2012)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Muto, et al
  • 出版者: Wiley On line library
• [備考]
  • URL: http://www.musashino-u.ac.jp/facilities/pharmacy/bukka.html