真核細胞におけるmRNA輸送基盤の解明とアプライドmRNAバイオテクロジー

• 研究課題/領域番号: 26292053
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 増田 誠司 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (20260614)
• 研究分担者: 井沢 真吾 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 准教授 (10273517)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円); 2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
• キーワード: mRNA export / UAP56 / URH49 / structure / complex formation / mRNA輸送 / TREX / AREX / 結晶 / mRNA / 核外輸送 / タンパク質生産 / mRNA輸送体 / タンパク質 / 複合体

研究成果の概要

mRNAの核から細胞質への輸送に関わる因子としてUAP56とそのパラログURH49が存在する。両者は90%以上の相同性を持つにもかかわらず、異なる複合体を形成し、異なるmRNAの選択的輸送に働く。ここでは複合体形成に関わる領域について分子生物学的手法を用いて、またその構造基盤として結晶構造解析を用いて明らかにした。その結果、複合体の形成を制御している領域はNドメインに存在すること、UAP56とURH49の構造はお互いによく似ているもののNドメインとCドメインの配位が異なり、またリンカー部分の構造が異なることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] The isoflavone fraction from soybean presents mRNA maturation inhibition activity (2017)
  • 著者名/発表者名: Kurata M, Murata Y, Momma K, Fouad Ali Mursi I, Takahashi M, Miyamae Y, Kambe T, Nagao M, Narita H, Shibuya Y, Masuda S
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem 巻: 81 号: 3 ページ: 551-554
  • DOI: 10.1080/09168451.2016.1249451
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The PP-motif in luminal loop 2 of ZnT transporters plays a pivotal role in TNAP activation (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto S, Tsuji T, Fujiwara T, Takeda T, Merriman C, Fukunaka A, Nishito Y, Fu D, Hoch E, Sekler I, Fukue K, Miyamae Y, Masuda S, Nagao M, Kambe T
  • 雑誌名: Biochem. J 巻: 473 号: 17 ページ: 2611-2621
  • DOI: 10.1042/bcj20160324
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tetrandrine induces lipid accumulation through blockade of autophagy in a hepatic stellate cell line (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyamae Y, Nishito Y, Nakai N, Nagumo Y, Usui T, Masuda S, Kambe T, Nagao M
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 477 号: 1 ページ: 40-46
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.06.018
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RNA export pathways in eukaryotes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Okamura, M, Inose, H. and Masuda, S.
  • 雑誌名: Genes 巻: 6 号: 1 ページ: 125-149
  • DOI: 10.3390/genes6010124
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Gene Regulation through mRNA Expression. (2015)
  • 著者名/発表者名: Inose, H., Mukai, K., Ito, M. and Masuda, S.
  • 雑誌名: Adv. Biol. Chem. 巻: 5 号: 02 ページ: 45-57
  • DOI: 10.4236/abc.2015.52005
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Erythropoietin receptor antagonist suppressed ectopic hemoglobin synthesis in xenografts of HeLa cells to promote their destruction. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuda, Y., Fujita, M., Koike, E., Obata, K., Shiota, M., Kotani, Y., Musha, T., Tsuji-Kawahara, S., Satou, T., Masuda, S, Okano, J., Yamasaki, H., Okumoto, K., Uesugi, T., Nakao, S.,Hoshiai, H. and Mandai, M.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 号: 4 ページ: e0122458-e0122458
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0122458
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] mRNAの成熟阻害活性を指標とした抗ガン活性化合物の探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森本 茉莉、北野敦子、鶴岡諒子、増田誠司
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都・京都）
  • 年月日: 2017-03-19
• [学会発表] A Molecular mechanism of selective mRNA export by UAP56 and URH49, the two closely related DEAD-box helicases. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Fujita, Midori Irie, and Seiji Masuda.
  • 学会等名: 15th INTERNATIONAL STUDENT SEMINAR
  • 発表場所: 芝蘭会館（京都・京都）
  • 年月日: 2017-02-23
  • 国際学会
• [学会発表] The Interactome Analysis of PABPN1 in the nucleus of HeLa cell lines (2017)
  • 著者名/発表者名: Intisar Fouad Ali Mursi, Naoko Fujiwara, Seiji Masuda
  • 学会等名: 15th INTERNATIONAL STUDENT SEMINAR
  • 発表場所: 芝蘭会館（京都・京都）
  • 年月日: 2017-02-23
  • 国際学会
• [学会発表] The Interactome Analysis of PABPN1 in the nucleus of HeLa cell lines 14th international Students’ Seminar (2016)
  • 著者名/発表者名: Intisar Fouad Ali Mursi, Naoko Fujiwara, Seiji Masuda
  • 学会等名: 14th international Students’ Seminar
  • 発表場所: Cluj-Napoca, Republic of Croatia
  • 年月日: 2016-07-26
  • 国際学会
• [学会発表] A Molecular mechanism to recognize distinct target mRNAs by UAP56 and URH49, the two closely related DEAD-box helicases. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Fujita, and Seiji Masuda
  • 学会等名: RNA2016
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都・京都）
  • 年月日: 2016-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] 大豆中のmRNA成熟阻害活性の同定・構造活性相関・作用基盤の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 増田誠司
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] A Molecular mechanism to recognize distinct target mRNAs by UAP56 and URH49, the two closely related DEAD-box helicases. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Fujita, Misa Ito and Seiji Masuda
  • 学会等名: The 14th International Student Seminar
  • 発表場所: 芝蘭会館（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-03-11
  • 国際学会
• [学会発表] The interactome analysis of PABPN1 in the nucleus of HeLa cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Intisar F. A. Mulsi, Naoko Fujiwara and Seiji Masuda
  • 学会等名: The 14th International Student Seminar
  • 発表場所: 芝蘭会館（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-03-11
  • 国際学会
• [学会発表] mRNA核外輸送因子UAP56とURH49が異なる標的mRNA群を認識する仕組み (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田賢一、伊藤慶紗、増田誠司
  • 学会等名: RNA frontier Meeting
  • 発表場所: タカミヤビレッジホテル樹林（山形県山形市）
  • 年月日: 2015-12-10
• [学会発表] 異なる複合体を形成するmRNA輸送因子UAP56およびURH49の三次元構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤慶紗、藤田賢一、増田誠司
  • 学会等名: 日本分子生物学会・日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] mRNA核外輸送共役因子UAP56ならびにURH49における複合体形成と選択的mRNA輸送の制御基盤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田賢一、伊藤慶紗、増田誠司
  • 学会等名: 日本分子生物学会・日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 哺乳類mRNA核外輸送受容体補因子NXT遺伝子の多様化によるmRNA核外輸送ならびに遺伝子発現の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 猪瀬春子、増田誠司
  • 学会等名: 日本分子生物学会・日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] mRNA核外輸送因子UAP56ならびにURH49における複合体形成基盤と選択的mRNA輸送制御機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田賢一、伊藤慶紗、増田誠司
  • 学会等名: 日本RNA学会
  • 発表場所: ホテルライフォート札幌（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-07-17
• [学会発表] 異なる複合体を形成するmRNA輸送因子UAP56およびURH49の構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤慶紗、藤田賢一、増田誠司
  • 学会等名: 日本RNA学会
  • 発表場所: ホテルライフォート札幌（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-07-16
• [学会発表] 人工的mRNA核外輸送システムによる組換えタンパク質高効率発現系の構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 猪瀬春子、増田誠司
  • 学会等名: 日本動物細胞工学会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2015-07-09
• [学会発表] The identification of regions regulates different complex formations of UAP56 and URH49, which are essential for mRNA export (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田 賢一、伊藤 慶紗、増田 誠司
  • 学会等名: The 13th International Student Seminar
  • 発表場所: 紫蘭会館、京都
  • 年月日: 2015-03-03
• [学会発表] Involvement of nuclear factor CHERP in alternative splicing (2015)
  • 著者名/発表者名: 向井琴美、増田誠司
  • 学会等名: The 13th International Student Seminar
  • 発表場所: 紫蘭会館、京都
  • 年月日: 2015-03-03
• [学会発表] The identification of regions regulates different complex formations of UAP56 and URH49, which are essential for mRNA export (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田 賢一、伊藤 慶紗、増田 誠司
  • 学会等名: KANSAI JSBBA 1st Student Forum
  • 発表場所: 洛友会館、京都
  • 年月日: 2015-01-31
• [学会発表] The identification of regions regulates different complex formations of UAP56 and URH49, which are essential for mRNA export. (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤田 賢一、伊藤 慶紗、増田 誠司
  • 学会等名: Joint Australia and Japan RNA Meeting
  • 発表場所: シドニー、オーストラリア
  • 年月日: 2014-11-04
• [学会発表] 核内因子CHERPの機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 向井琴美、南裕基、永尾雅哉、神戸大朋、宮前友策、増田誠司
  • 学会等名: 2014年度日本農芸化学会 関西支部大会
  • 発表場所: 奈良先端科学技術大学院大学、奈良
  • 年月日: 2014-09-20
• [学会発表] 進化的観点からUAP56とURH49の複合体形成と選択的mRNA輸送能の分岐点を探る (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤田 賢一、伊藤 慶紗、増田 誠司
  • 学会等名: 第 16 回日本 RNA 学会年会
  • 発表場所: ウインクあいち、名古屋
  • 年月日: 2014-07-23 – 2014-07-24
• [学会発表] mRNA輸送にはDBP5の核側からの核膜孔配位が必要だ (2014)
  • 著者名/発表者名: 志岐 拓哉、岡村 真純、増田 誠司
  • 学会等名: 第 16 回日本 RNA 学会年会
  • 発表場所: ウインクあいち、名古屋
  • 年月日: 2014-07-23 – 2014-07-24
• [学会発表] mRNA核外輸送因子UAP56ならびにURH49の複合体形成の違いを制御する蛋白質領域の同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤田 賢一、伊藤 慶紗、宮前 友策、神戸 大朋、永尾 雅哉、増田 誠司
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部 第484回講演会
  • 発表場所: 京都府立大学、京都
  • 年月日: 2014-05-24
• [学会発表] 動物培養細胞での組換え蛋白質高生産に向けた mRNAの効率的核外輸送機構の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 猪瀬 春子、松村 嘉員、宮前 友策、神戸 大朋、永尾 雅哉、増田 誠司
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部 第484回講演会
  • 発表場所: 京都府立大学、京都
  • 年月日: 2014-05-24
• [図書] 効率的なmRNA核外輸送系を用いたタンパク質生産法 「動物細胞培養の手法と細胞死・増殖不良・細胞変異を防止する技術」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡村真純、平山瑞季、猪瀬春子、増田誠司
  • 総ページ数: 584
  • 出版者: 技術情報協会編
• [備考] 京都大学大学院生命科学研究科分子応答機構学
  • URL: http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/j/?post_type=labos&p=160
• [備考] 京都大学大学院生命科学研究科分子応答機構学増田グループ
  • URL: http://www.bunshioutou.lif.kyoto-u.ac.jp/masuda/index
• [備考] 京都大学大学院生命科学研究科分子応答機構学教室
  • URL: http://www.bunshioutou.lif.kyoto-u.ac.jp
• [備考] 京都大学大学院生命科学研究科分子応答機構学分野
  • URL: http://www.bunshioutou.lif.kyoto-u.ac.jp