次世代シークエンサによる細胞核mRNA動態解析基盤と品質管理因子の作用機序の解析

• 研究課題/領域番号: 23658289
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用分子細胞生物学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 増田 誠司 京都大学, 大学院・生命科学研究科, 准教授 (20260614)
• 連携研究者: 奥村 克純 三重大学, 大学院・生物資源学研究科, 教授 (30177183)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: mRNA / 次世代シークエンサ / 品質管理因子 / RNA / 品質管理

研究概要

mRNAの細胞核での品質管理については未解明の部分が多く残されている。本研究は、核内におけるmRNA品質管理に関わる因子の作用機序を明らかにするために、次世代シーケンサーを用いた細胞核mRNA動態の網羅的解析を行う。加えてコンベンショナルな方法によりその重要性を提示する。エキソソームの構成因子の一つRRP45とMTR4をそれぞれノックダウンしたヒト細胞からその内容を次世代シーケンサーによって網羅的に解析した。読まれた全シーケンスをゲノム上にマッピングし、転写物の存在比の変化をコントロール細胞由来の解析結果と比較した。 RRP45とMTR4によって顕著に発現の上昇する遺伝子を特定した。次いでコンベンショナルな方法によるヒトTRAMP(PAPD5-ZCCHC7-MTR4)複合体の同定と局在の解析を行った。エキソソームやMTR4 は、核質に局在していることを観察した。またPAPD5、ZCCHC7は、いずれも核内に局在することを確認した。さらにヒトTRAMP複合体の候補因子が細胞内で相互作用していることを免疫沈降実験により確認した。

研究成果

• [雑誌論文] mRNA 核外輸送の効率化による動物細胞タンパク質生産 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松村 嘉員、増田 誠司
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 巻: 70 ページ: 373-375
  • NAID: 10031003447
  • URL: http://www.jba.or.jp/pc/bi/
• [雑誌論文] Establishment of the monitoring system which detects the inhibition of mRNA processing. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujita, K-I., Okamura, M., Nishimoto, S., Kurihara, T., Momma, K., Miyamae, Y., Kambe, T., Nagao, M., Narita, H. and Masuda, S.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: 76 ページ: 1248-1251
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/bbb/76/6/76_120226/_article
  • 査読あり
• [雑誌論文] mRNA 輸送体の多様化とその生物学的意義 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山崎智弘、増田誠司
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 50 ページ: 9-11
  • URL: http://www.jsbba.or.jp/pub/journal_kasei/
• [雑誌論文] mRNA核外輸送の効率化による動物細胞タンパク質生産 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松村 嘉員
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 巻: 70 ページ: 373-375
• [雑誌論文] mRNA輸送体の多様化とその生物学的意義 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山崎智弘、増田誠司
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 50 ページ: 9-11
• [雑誌論文] Enhancing recombinant protein production in human cell lines with a constitutive transport element and mRNA export proteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Aihara Y, Fujiwara N, Yamazaki T, Kambe T, Nagao M, Hirose Y, Masuda S
  • 雑誌名: J Biotechnol 巻: 153 号: 3-4 ページ: 86-91
  • DOI: 10.1016/j.jbiotec.2011.03.024
  • NAID: 120003072129
  • 査読あり
• [雑誌論文] An extra high dose of erythropoietin fails to support the proliferation of erythropoietin dependent cell lines. (2011)
  • 著者名/発表者名: Abe, S., Sasaki, R. and Masuda, S.
  • 雑誌名: Cytotechnology 巻: 63 号: 2 ページ: 101-109
  • DOI: 10.1007/s10616-011-9345-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constitutively active soluble form of erythropoietin receptor suppresses growth and angiogenesis of xenografts of transfected cancer cell lines. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuda, Y., Maeda, Y., Hara, S., Tanaka, M., Koike, E., Watanabe, Y., Masuda, S., Yamasaki, H., Konishi, H., Horiuchi, Y. and Hoshiai, H.
  • 雑誌名: J. Cancer Therapy 巻: 2 ページ: 40-53
  • URL: http://www.scirp.org/journal/jct/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tissue nonspecific alkaline phosphatase is activated via a two-step mechanism by zinc transport complexes in the early secretory pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukunaka, A., Kurokawa, Y., Teranishi, F., Sekler, I., Oda, K., Ackland, ML., Faundez, V., Hiromura, M., Masuda, S., Nagao, M., Enomoto, S. and Kambe, T
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 286 号: 18 ページ: 16363-16373
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.227173
  • 査読あり
• [学会発表] mRNA 輸送因子 UAP56 ならびに URH49 における複合体形成制御領域の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田賢一、南裕基、平山瑞季、増田誠司
  • 学会等名: 第35回 日本分子生物学会
• [学会発表] DBP5 の核-細胞質間移行は mRNA 輸送に必須である (2012)
  • 著者名/発表者名: 志岐拓哉、岡村真純、伊藤慶紗、増田誠司
  • 学会等名: 第35回 日本分子生物学会
• [学会発表] Disturbing the function of the nuclear exosome results in the accumulation of adenylated RNA in human nuclei. (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Fujiwara, K. Okumura, T. Fujiwara, S. Masuda
  • 学会等名: the 4th EMBO meeting
• [学会発表] ヒト核内エキソソームはアデニン鎖の付加された RNA 基質を分解する (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤原奈央子、程開明、永尾雅哉、神戸大朋、宮前友策、増田誠司
  • 学会等名: 第14回日本 RNA 学会年会(第14回 RNA ミーティング)
• [学会発表] mRNA 輸送因子 UAP56 とURH49 の形成する異なる複合体構築機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田賢一、宮前友策、永尾雅哉、神戸大朋、増田誠司
  • 学会等名: 日本農芸化学大会
• [学会発表] mRNA 輸送因子 DBP5 の核-細胞質間輸送と mRNA 輸送の相関性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 志岐拓哉、宮前友策、永尾雅哉、神戸大朋、増田誠司
  • 学会等名: 日本農芸化学大会
• [学会発表] ヒト核内エキソソームはアデニン鎖の付加されたRNA基質を分解する (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤原奈央子
  • 学会等名: 第14回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 東北大学百周年記念会館川内ホール
• [学会発表] Disturbing the function of the nuclear exosome results in the accumulation of adenylated RNA in human nuclei (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara N.
  • 学会等名: the 4th EMBO meeting
  • 発表場所: フランス ニース アクロポリスコンベンションセンター
• [学会発表] DBP5の核-細胞質間移行はmRNA輸送に必須である (2012)
  • 著者名/発表者名: 志岐拓哉
  • 学会等名: 第35回 日本分子生物学会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡 1F
• [学会発表] mRNA輸送因子UAP56ならびにURH49における複合体形成制御領域の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田賢一
  • 学会等名: 第35回 日本分子生物学会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡 1F
• [学会発表] mRNA輸送因子UAP56とURH49の形成する異なる複合体構築機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田賢一、宮前友策、永尾雅哉、 神戸大朋、増田誠司
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 京都・京都女子大学
• [学会発表] mRNA輸送因子DBP5の核-細胞質間輸送とmRNA輸送の相関性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 志岐拓哉、宮前友策、永尾雅哉、 神戸大朋、増田誠司
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 京都・京都女子大学
• [学会発表] ヒト核内 RNA 品質管理機構におけるポリアデニル化およびエキソヌクレアーゼ hRrp6 の関与について (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤原奈央子、弓立涼介、呉攸、増田誠司
  • 学会等名: 平成 23 年度 日本農芸化学会 関西・中部支部合同大会
• [学会発表] mRNA 核外輸送因子 UAP56 と URH49 の形成する複合体の分子基盤解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田賢一、栗原朋也、山崎智弘、増田誠司
  • 学会等名: 平成 23 年度日本農芸化学会 関西・中部支部合同大会
• [学会発表] mRNA 輸送と mRNA 輸送必須因子 DBP5の核内移行との関係性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 志岐拓哉、神戸大朋、永尾雅哉、増田誠司
  • 学会等名: 日本農芸化学 2011年度大会
• [学会発表] mRNA 輸送体の多様化と機能分担(シンポジウム、遺伝子動態解析技術の進歩と発現制御) (2011)
  • 著者名/発表者名: 増田誠司
  • 学会等名: 日本農芸化学大会
• [学会発表] ヒト核内 RNA品質管理機構における標的 RNA 分子への A付加と分解はエキソソームと RNA ヘリカーゼ MTR4 の相互作用を通じて協調される (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤原奈央子、増田誠司
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
• [図書] mRNA biogenesis in the nucleus and its export to the cytoplasm. "Current Frontiers and Perspectives in Cell Biology", eds by Najman, S. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, N., Shiki, T., Masuda, S.
  • 出版者: InTech - Open Access Publisher
• [図書] "Cell Biology", eds by Najman, ISBN 979-953-307-505-0 (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, N., Shiki, T., Masuda, S.,
  • 出版者: InTech - Open Access Publisher
• [図書] 基礎生物学テキストシリーズ「分子生物学」 深見泰夫編、3 章 遺伝情報の発現・転写・プロセシング、4 章 遺伝情報の輸送・翻訳 2011年3月刊行 (2011)
  • 著者名/発表者名: 増田誠司
  • 出版者: 化学同人
• [備考]
  • URL: http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/labs/bunshioutou/