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異常終止コドン認識複合体の構造機能解析

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 23112718
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
研究機関横浜市立大学

研究代表者

山下 暁朗  横浜市立大学, 医学部, 講師 (20405020)

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
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2011年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードNMD / mRNA分解 / mRNA代謝 / 翻訳終結
研究実績の概要

クライオ電子顕微鏡法による異常終止コドン認識複合体の立体構造解析:H24年度は、これまでの分子機構研究の課程で明らかとした、「異常終止コドンを識別している分子複合体」の立体構造をクライオ電子顕微鏡法を用いて解析するため、動物細胞からのタンパク質複合体大量精製を行い、クライオ電子顕微鏡法により、複合体の分子構造を取得した。
a) クライオ電子顕微鏡法に用いるタンパク質複合体の精製:これまでの解析により、異常終止コドン識別複合体は、ribosome, eEF2, eRF1, eRF3, Upf1, SMG-1, SMG-8, SMG-9, Upf2, Upf3, エクソンジャンクション複合体、mRNAにより構成されていることを明らかにしている。H24年度は、SMG1C複合体(SMG1:SMG8:SMG9)、Upf1, Upf2, Upf1:Upf2複合体の精製を行った。これらを用いて、試験管内で、SMG1C:Upf1複合体, SMG1C:Upf2複合体, SMG1C:Upf1:Upf2複合体の再構成に成功した。さらに、共同研究によりクライオ電子顕微鏡法による立体構造の解析を行った。その結果、Upf1とUpf2はともに、SMG1の触媒領域付近に結合していることが明らかとなった。さらに、SMG1C:Upf1:Upf2複合体のクライオイメージ取得に成功し、解析を続けている。
b)  異常終止コドンを識別している分子複合体構成因子の分子間相互作用の解析: SMG1, Upf1, Upf2について、各種部位欠損変異体を作成し、精製した。これらを用いて分子間相互作用部位の同定をおこない、それぞれの結合部位を同定した。その結果、Upf1, Upf2はともにSMG1の触媒領域に結合した。これは、クライオイメージを元にした立体構造をサポートするものである。

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

    (23件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Nonsense-mediated mRNA decay - Mechanisms of substrate mRNA recognition and degradation in mammalian cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Schweingruber, C.
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta.

      巻: Epub ahead of print 号: 6-7 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.bbagrm.2013.02.005

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of SMG-1-mediated Upf1 phosphorylation in mammalian nonsense-mediated mRNA decay.2013

    • 著者名/発表者名
      Yamashita A.
    • 雑誌名

      Genes Cells.

      巻: 18(3) 号: 3 ページ: 161-75

    • DOI

      10.1111/gtc.12033

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Physiology and Pathophysiology of a Novel Angiotensin Receptor-binding Protein ATRAP/Agtrap.2013

    • 著者名/発表者名
      Tamura, K.
    • 雑誌名

      Curr Pharm Des.

      巻: 19 ページ: 3043-3048

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of interferon-beta mRNA stability control after poly(I:C) stimulation using RNA metabolic labeling by ethynyluridine.2012

    • 著者名/発表者名
      Abe K, Ishigami T, Shyu A. B, Ohno S, Umemura S, Yamashita A
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 428(1) 号: 1 ページ: 44-49

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.09.144

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heat shock protein 90 regulates phosphatidylinositol 3-kinase-related protein kinase family proteins together with the RUVBL1/2 and Tel2-containing co-factor complex2012

    • 著者名/発表者名
      Izumi N, Yamashita A, Hirano H, Ohno S
    • 雑誌名

      Cancer Sci

      巻: 103 号: 1 ページ: 50-57

    • DOI

      10.1111/j.1349-7006.2011.02112.x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N- and C-terminal Upf1 phosphorylations create binding platforms for SMG-6 and SMG-5:SMG-7 during NMD2012

    • 著者名/発表者名
      Okada-Katsuhata Y, Yamashita A, Kutsuzawa K, Izumi N, Hirahara F, Ohno S
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: 40 号: 3 ページ: 1251-1266

    • DOI

      10.1093/nar/gkr791

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integrated regulation of PIKK-mediated stress responses by AAA+ proteins RUVBL1 and RUVBL22012

    • 著者名/発表者名
      Izumi N, Yamashita A and Ohno S
    • 雑誌名

      Nucleus

      巻: 3 号: 1 ページ: 29-43

    • DOI

      10.4161/nucl.18926

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel role for hSMG-1 in stress granule formation.2011

    • 著者名/発表者名
      Brown JA. et al.
    • 雑誌名

      Cancer Sci.

      巻: 31 号: 22 ページ: 4417-4429

    • DOI

      10.1128/mcb.05987-11

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mutations in POLR3A and POLR3B encoding RNA Polymerase III subunits cause an autosomal-recessive hypomyelinating leukoencephalopathy.2011

    • 著者名/発表者名
      Saitsu H. et al.
    • 雑誌名

      Am J Hum Genet.

      巻: 89 号: 5 ページ: 644-651

    • DOI

      10.1016/j.ajhg.2011.10.003

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Specific inhibition of SMG-8 rescues effectively the mutant phenotypes exacerbated by nonsense-mediated mRNA decay.2013

    • 著者名/発表者名
      Akio Yamashita
    • 学会等名
      RNA and Biofunctions Meeting
    • 発表場所
      ホテルレオパレス博多(福岡県)
    • 年月日
      2013-01-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] PIKKファミリーキナーゼSMG-1の活性制御とmRNA監視機構2012

    • 著者名/発表者名
      山下暁朗
    • 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(福岡県)
    • 年月日
      2012-12-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Transcriptional Timing Determines the Stability of Interferon-beta (IFN-β) mRNA2012

    • 著者名/発表者名
      安部開人
    • 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(福岡県)
    • 年月日
      2012-12-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Specific inhibition of SMG-8 rescues effectively the mutant phenotypes exacerbated by nonsense-mediated mRNA decay.2012

    • 著者名/発表者名
      Akio Yamashita
    • 学会等名
      CSHL meeting 2012 transnational control
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor, USA
    • 年月日
      2012-09-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] mRNA surveillance approaches clinic.2012

    • 著者名/発表者名
      山下暁朗
    • 学会等名
      第14回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      川内萩ホール(宮城県)
    • 年月日
      2012-07-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] mRNA surveillance approaches clinic.2012

    • 著者名/発表者名
      山下暁朗
    • 学会等名
      第12回蛋白質科学学会年会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • 年月日
      2012-06-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Translation timings determine the density of interferon-beta mRNA stability2012

    • 著者名/発表者名
      安部開人
    • 学会等名
      The 22nd CDB meeting -RNA
    • 発表場所
      理化学研究所発生再生科学総合研究センター(兵庫県)
    • 年月日
      2012-06-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 動物細胞におけるmRNA監視機構の分子機構の研究2011

    • 著者名/発表者名
      山下暁朗
    • 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(神奈川県)(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] The role of SMG-1 in nonsense-mediated mRNA decay2011

    • 著者名/発表者名
      Yamashita A
    • 学会等名
      RNA Asia Studies
    • 発表場所
      Fullon Hot Spring resort at Tamsui (Taiwan)
    • 年月日
      2011-11-11
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] The SMG-1 mediated N- and C-terminal phosphorylation of Upf1 create binding platform of SMG-6 and the SMG5:SMG-7 complex during nonsense-mediated mRNA decay2011

    • 著者名/発表者名
      Yamashita A, Okada-Katsuhata Y, Kutsuzawa K, Izumi N, Hirahara F, Ohno S
    • 学会等名
      第16回国際RNA学会年会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2011-06-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 実験医学 vol.30 No.92012

    • 著者名/発表者名
      山下暁朗
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      mRNA品質管理機構の最新理解と新たな標的治療の可能性
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 横浜医学2012年1月63巻1号2012

    • 著者名/発表者名
      山下暁朗
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      横浜市立大学医学会
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 臨床検査2011年9月55巻9号2011

    • 著者名/発表者名
      山下暁朗
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      医学書院
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~ohnos/Japanease/indexJ.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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