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スプライシング/mRNA核外輸送装置によるクロマチンサイレンシングの多元的制御

公募研究

研究領域多様性と非対称性を獲得するRNAプログラム
研究課題/領域番号 23112716
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関熊本大学

研究代表者

谷 時雄  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (80197516)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2012年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2011年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワードスプライシング因子 / ヘテロクロマチン / イントロン / セントロメア / 分裂酵母 / ノンコーディングRNA / mRNA核外輸送
研究実績の概要

染色体のセントロメア領域は、分裂装置のスピンドルが結合する特殊なクロマチン領域で、分裂酵母では、その領域はセントロメア由来のnon-coding RNAから産生されたsiRNAが関わるRNAi機構を介してヘテロクロマチン化されている。我々は現在までの解析で、分裂酵母セントロメアのヘテロクロマチン形成にスプライシング因子Prp14pが必須であることを明らかにした。
本研究では、セントロメアdg non-coding RNA内に見いだしたmRNA型イントロンと、ヘテロクロマチン形成に関わるsiRNA 産生機構の関連について解析し、dg ncRNA内のイントロンを認識して集合したスプライシング因子複合体が足場として機能し、RNAi経路に必須なRDRC複合体のセントロメアncRNAへの結合を促進していることを明らかにした。更に、セントロメアヘテロクロマチン形成にスプライシング因子が関わる機構が、生物種を越えて、ヒトなど高等生物においても保存されているかヒト培養細胞を用いて検証した。その結果、ヒト培養細胞において、siRNAでヒトPrp14相同因子DHX38やDHX8など一部のスプライシング因子をノックダウンすると、セントロメアとスピンドルの結合に異常が生じ、染色体分離が正常に進行しないことが判明した。一方で、DHX16やDDX46などその他のスプライシング因子のノックダウンでは、染色体分離異常は観察されなかった。更に、免疫共沈実験から、スプライシング因子DHX38が間期の細胞において、セントロメア由来のsatellite I ncRNA と複合体を形成していることを見いだした。一部のスプライシング因子とセントロメアsatellite I ncRNAの複合体が、ヒトにおいてセントロメア機能の維持に必須である可能性が明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (33件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Visual screening for the natural compounds that affect the formation of the nuclear structures.2012

    • 著者名/発表者名
      Kaya Shigaki
    • 雑誌名

      In Chembiomolecular Science: at the Fronteir of Chemistry and Biology

      巻: 1 ページ: 183-192

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] スプライシング因子SF2の核スペックル局在化阻害化合物の解析2012

    • 著者名/発表者名
      八木浩亮
    • 雑誌名

      ケミカルバイオロジー

      巻: 5(1) ページ: 3-6

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Diverse functions of nuclear non-coding RNAs in eukaryotic gene expression2012

    • 著者名/発表者名
      Madoka Chinen
    • 雑誌名

      Frontiers in Bioscience

      巻: 17 ページ: 1402-1417

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of the RNA-Binding Protein Nrd1 in Stress Granule Formation and Its Implication in the Stress Response in Fission Yeast2012

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Sato
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: VOL.7 号: 1 ページ: e29683-e29683

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0029683

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of the ptr5^+ gene involved in nuclear mRNA export in fission yeast2012

    • 著者名/発表者名
      Nobuyoshi Watanabe, Terumasa Ikeda, Fumitaka Mizuki, Tokio Tani
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: Vol.418 号: 1 ページ: 62-66

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2011.12.128

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic association-dissociation and harboring of endogenous mRNAs in stress granules2011

    • 著者名/発表者名
      Junwei Zhang, et al
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: 124 号: 23 ページ: 4087-4095

    • DOI

      10.1242/jcs.090951

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] セントロメア由来Satellite I RNAの染色体分離における役割2012

    • 著者名/発表者名
      長裕紀子
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場、福岡
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 染色体分離におけるスプライシング因子とセントロメアnon-coding RNAの新たな保存された機能2012

    • 著者名/発表者名
      谷時雄
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場、福岡
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] セントロメアdg ncRNAイントロンのスプライシング制御とヘテロクロマチン形成の関連2012

    • 著者名/発表者名
      塚原 千紘
    • 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、福岡
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ラリアットイントロンのデブランチング酵素Dbr1pとその相互作用因子Mug161pの機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      杉野 司
    • 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、福岡
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] dg配列によるセントロメアdg non-coding RNA イントロンのスプライシング制御2012

    • 著者名/発表者名
      塚原 千紘
    • 学会等名
      第30回イーストワークショップ
    • 発表場所
      翠山荘、山口市
    • 年月日
      2012-11-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スプライシング因子DHX38 / Prp16の染色体分離における機能2012

    • 著者名/発表者名
      西村佳菜子
    • 学会等名
      RNAフロンティアミーティング2012
    • 発表場所
      メルパルク熊本、熊本
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 深は新なり:RNAと共に2012

    • 著者名/発表者名
      谷時雄
    • 学会等名
      RNAフロンティアミーティング2012
    • 発表場所
      メルパルク熊本、熊本
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel and conserved roles of the splicing factor Prp14p RNA helicase in the noncoding RNA-mediated centromere function2012

    • 著者名/発表者名
      Tokio Tani
    • 学会等名
      Regulatory and non-coding RNAs
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor Laboratory, Grace Auditorium, New York, USA
    • 年月日
      2012-08-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 哺乳動物の染色体分離を制御するセントロメア由来ncRNAの解析2012

    • 著者名/発表者名
      井手上賢
    • 学会等名
      第14回RNAミーティング
    • 発表場所
      東北大学川内萩ホール、仙台
    • 年月日
      2012-07-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] セントロメアヘテロクロマチン形成におけるdg ncRNA イントロンの役割2012

    • 著者名/発表者名
      牟田園 正敏
    • 学会等名
      第14回RNAミーティング
    • 発表場所
      東北大学川内萩ホール、仙台
    • 年月日
      2012-07-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Novel Roles of the Pre-mRNA Splicing Machinery in the RNAi-mediated Centromeric Gene Silencing2012

    • 著者名/発表者名
      Tokio Tani
    • 学会等名
      The 22nd CDB Meeting "RNA Sciences in Cell and Developmental Biology II
    • 発表場所
      理研CDB、神戸
    • 年月日
      2012-06-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Involvement of Splicing Factors in Chromosome Segregation in Mammalian Cells2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ideue
    • 学会等名
      RNA 2012
    • 発表場所
      Congress Center Davos, Ann Arbor, Michigan, USA
    • 年月日
      2012-05-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スプライシング装置を介したセントロメアヘテロクロマチン形成の制御2012

    • 著者名/発表者名
      牟田園 正敏
    • 学会等名
      第6回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      学術総合センター、東京
    • 年月日
      2012-05-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Screening and characterization of natural compounds that affect nuclear speckle formation and alternative pre-mRNA splicing in mammalian cells2011

    • 著者名/発表者名
      Yota Matsuo
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2011-12-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母mRNA核外輸送因子Ptr8pのセントロメアヘテロクロマチン形成への関与2011

    • 著者名/発表者名
      水谷文哉
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2011-12-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] mRNAの核外輸送を阻害する低分子化合物のスクリーニング2011

    • 著者名/発表者名
      糀本大和
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2011-12-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] スプライシング因子SF2の核スペックル局在を促進する化合物Toyocamycinの解析2011

    • 著者名/発表者名
      八木浩亮
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2011-12-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] RNA制御のケミカルバイオロジー2011

    • 著者名/発表者名
      谷時雄
    • 学会等名
      第22回フォーラム・イン・ドージン
    • 発表場所
      熊本ホテルキャッスル(熊本市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母のセントロメアヘテロクロマチン形成における基本転写因子複合体TFIIH構成因子Ptr8pの関与2011

    • 著者名/発表者名
      水谷文哉
    • 学会等名
      第22回フォーラム・イン・ドージン
    • 発表場所
      熊本ホテルキャッスル(熊本市)
    • 年月日
      2011-11-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] スプライシング因子SF2の核スペックル局在を促進する化合物Toyocamycinの解析2011

    • 著者名/発表者名
      八木浩亮
    • 学会等名
      第22回フォーラム・イン・ドージン
    • 発表場所
      熊本ホテルキャッスル(熊本市)
    • 年月日
      2011-11-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] mRNAの核外輸送を阻害する低分子化合物のスクリーニング2011

    • 著者名/発表者名
      糀本大和
    • 学会等名
      第22回フォーラム・イン・ドージン
    • 発表場所
      熊本ホテルキャッスル(熊本市)
    • 年月日
      2011-11-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] pre-mRNAスプライシング/mRNA核外輸送装置によるクロマチンサイレンシングの多元的制御2011

    • 著者名/発表者名
      谷時雄
    • 学会等名
      第84回日本生化学会年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母のセントロメアヘテロクロマチン形成における基本転写因子複合体TFIIH構成因子Ptr8pの関与2011

    • 著者名/発表者名
      水谷文哉
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第44回研究報告会
    • 発表場所
      九州大学医学部百年講堂(福岡市)
    • 年月日
      2011-09-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母SPBハーフブリッジ構成因子Sfi1p/Ptr9pはTREX2複合体を介してmRNA核外輸送に関与する2011

    • 著者名/発表者名
      北畑衣理
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第44回研究報告会
    • 発表場所
      九州大学医学部百年講堂(福岡市)
    • 年月日
      2011-09-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母pre-mRNAスプライシング装置のクロマチンサイレンシングへの関与2011

    • 著者名/発表者名
      知念まどか
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第44回研究報告会
    • 発表場所
      九州大学医学部百年講堂(福岡市)
    • 年月日
      2011-09-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Ptr10p, a fission yeast membrane bound protein, is involved in nuclear mRNA export through the TREX-2 complex2011

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Saitoh
    • 学会等名
      RNA 2011
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都市)
    • 年月日
      2011-06-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Chemical control of nuclear speckle formation and alternative pre-mRNA splicing in mammalian cells2011

    • 著者名/発表者名
      Yota Matsuo
    • 学会等名
      RNA 2011
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都市)
    • 年月日
      2011-06-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Screening for the compounds that affect the nuclear mRNA export in mammalian cells2011

    • 著者名/発表者名
      Hafize Aysin Demirkol
    • 学会等名
      RNA 2011
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都市)
    • 年月日
      2011-06-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Functional Analysis of the Nuclear Structures Using Bio-probes2011

    • 著者名/発表者名
      谷時雄
    • 学会等名
      上原財団国際シンポジウム2011
    • 発表場所
      Hyatt Regency Tokyo(東京都)(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] mRNAの核外輸送を阻害する低分子化合物のスクリーニング2011

    • 著者名/発表者名
      糀本大和
    • 学会等名
      第6回日本ケミカルバイオロジー学会
    • 発表場所
      東工大70周年記念講堂(東京都)
    • 年月日
      2011-05-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] スプライシング因子SF2の核スペックル局在化阻害化合物の解析2011

    • 著者名/発表者名
      八木浩亮
    • 学会等名
      第6回日本ケミカルバイオロジー学会
    • 発表場所
      東工大70周年記念講堂(東京都)
    • 年月日
      2011-05-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母スプライシング因子Prp14pのRNAiを介したセントロメアヘテロクロマチン形成への関与2011

    • 著者名/発表者名
      弓掛辰洋
    • 学会等名
      第5回日本エピジェネテクス研究会年会
    • 発表場所
      KKR熊本(熊本市)
    • 年月日
      2011-05-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] セントロメアヘテロクロマチン形成への分裂酵母基本転写因子複合体TFIIH構成因子Ptr8pの関与2011

    • 著者名/発表者名
      水谷文哉
    • 学会等名
      第5回日本エピジェネテクス研究会年会
    • 発表場所
      KKR熊本(熊本市)
    • 年月日
      2011-05-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] Chembiomolecular Science : at the Fronteir of Chemistry and Biology2012

    • 著者名/発表者名
      Kaya Shigaki
    • 出版者
      Visual screening for the natural compounds that affect the formation of the nuclear structures(印刷中)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 谷研究室

    • URL

      http://www.sci.kumamoto-u.ac.jp/bio/staff/tani/index.htm

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://aster.sci.kumamoto-u.ac.jp/~biohome/staff/tani/index.htm

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 染色体セントロメア由来のサテライトノンコーディングRNAを標的とした核酸抗癌剤、及び該抗癌剤を用いる方法2013

    • 発明者名
      谷時雄、井手上賢
    • 権利者名
      熊本大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-004750
    • 出願年月日
      2013-01-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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