Tob 蛋白質を介するCCR4-NOTデアデニレース作用の分子構造基盤

• 研究領域: 細胞シグナリング複合体によるシグナル検知・伝達・応答の構造的基礎
• 研究課題/領域番号: 25121734
• 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: 沖縄科学技術大学院大学
• 研究代表者: 山本 雅 沖縄科学技術大学院大学, 細胞シグナルユニット, 教授 (40134621)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円); 2014年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2013年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
• キーワード: Tobタンパク質 / PABP / CCR4-NOT複合体 / CNOT7タンパク質 / mRNA分解 / X線結晶構造解析 / CCR44-NOT複合体

研究実績の概要

TobがmRNAの安定性を制御するメカニズムを確立するために、以下を進めた。1) 前年度に引き続き、Tobとpoly(A)結合タンパク質(PABP)、CNOT7デアデニレースの３者複合体の結晶構造解析を目指し、それらを大腸菌で発現させることを試みている。
2) Tobは、mRNAの3’UTRに存在するpoly(A)付加シグナルを認識するCPEBと会合すること、更にTob/CPEB複合体はCNOT7と会合し、特定のmRNAを不安定化することが報告されている。そこでTobとCPEBの結晶構造解析を計画した。その為にCPEBと結合するTobの領域（198Ser-236Ser）に含まれるペプチド断片を合成した。今後、このペプチド断片のNMR解析を進めるとともに、全長CPEBを発現させ、Tobペプチドとの結合状態を結晶構造解析する。
3) CPEB/Tob/CNOT7複合体の共結晶解析が進まないことも想定し、Tob/CNOT7が別の3’UTR結合タンパクを探索した。Tob/CNOT7が、特定のmRNA分解に寄与していることを調べる中で、CNOT7欠損マウスが高脂肪食下では肥満になりにくいことを見出した。高脂肪食下CNOT7欠損では、一部の白色脂肪組織（WAT）で熱産生が亢進し、脂肪が蓄積しにくくなっていることがその原因であることが分かった。さらに栄養源からのATP産生を熱産生に代えるUCP1(uncoupling protein 1)の発現が上昇していることを明らかにした。その分子機構を探る中で、CNOT7のみならずTobを欠損するマウスのWATにおいてもUCP1 mRNAが安定化し、発現上昇していることが分かった。さらにUCP1 mRNAの3’ UTRに存在するAU-rich 配列に結合するBRF-1がTobと会合しCNOT7を標的mRNAにリクルートすることを見出した。BRF1とTobの結合領域を決めながら結晶構造解析を進めている。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Tropomodulin 1 expression driven by NF-kB enhances breast cancer growth. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ito-Kureha, T., Koshikawa, N., Yamamoto, M., Semba, K., Yamaguchi, N., Yamamoto, T., Seiki, M. and Inoue, J.
  • 雑誌名: Cancer Res 巻: 75 号: 1 ページ: 62-72
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-13-3455
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Multifunctional roles of the mammalian CCR4-NOT complex in physiological phenomena. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shirai, Y. T., Suzuki, T., Morita, M., Takahashi, A. & Yamamoto, T.
  • 雑誌名: Frontiers in genetics 巻: 5 ページ: 286-286
  • DOI: 10.3389/fgene.2014.00286
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] NR2B Phosphorylation at Tyrosine 1472 Contributes to Brain Injury in a Rodent Model of Neonatal Hypoxia-Ischemia. (2014)
  • 著者名/発表者名: Knox, R., Brennan-Minnella, A. M., Lu, F. X., Yang, D. N., Nakazawa, T., Yamamoto, T., Swanson, R. A., Ferriero, D. M. & Jiang, X. N.
  • 雑誌名: Stroke 巻: 45 号: 10 ページ: 3040-3047
  • DOI: 10.1161/strokeaha.114.006170
  • 査読あり
• [雑誌論文] LMTK3 Deficiency Causes Pronounced Locomotor Hyperactivity and Impairs Endocytic Trafficking (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Hoshina N, Nakazawa T, Kiyama Y, Kobayashi S, Abe T, Yamamoto T, Manabe T, Yamamoto T.
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 34(17) 号: 17 ページ: 5927-5937
  • DOI: 10.1523/jneurosci.1621-13.2014
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dopamine-induced tyrosine phosphorylation of NR2B (Tyr1472) is essential for ERK1/2 activation and processing of novel taste information. (2014)
  • 著者名/発表者名: David, O., Barrera, I., Chinnakkaruppan, A., Kaphzan, H., Nakazawa, T., Yamamoto, T. & Rosenblum, K.
  • 雑誌名: Frontiers in molecular neuroscience 巻: 7 ページ: 66-66
  • DOI: 10.3389/fnmol.2014.00066
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Stability of mRNA influences steoporotic bone mass via CNOT3 (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, C. Morita, M. Yamamoto T. (13名)
  • 雑誌名: Natl Acad Sci U S A 巻: Vol.111 号: 7 ページ: 2692-2697
  • DOI: 10.1073/pnas.1316932111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ASBEL, an ANA/BTG3 antisense transcript required for tumorigenicity of ovarian carcinoma (2013)
  • 著者名/発表者名: Yanagida S, Taniue K, Yamamoto T. (9名)
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: Vol.3 号: 1 ページ: 1305-1305
  • DOI: 10.1038/srep01305
  • 査読あり
• [学会発表] Tob/CCR4-NOT complex and regulation of energy metabolism.（口頭） (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T.
  • 学会等名: Medical Chemistry for Next Horizen
  • 発表場所: 稲盛ホール
  • 年月日: 2015-03-20
  • 招待講演
• [学会発表] Creation of disease models by disruption of mRNA metabolism homeostasis（口頭） (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T.
  • 学会等名: 第3回 CCR4-NOT 研究会
  • 発表場所: 佐勘
  • 年月日: 2015-03-13
• [学会発表] Regulation of necroptosis by mRNA decay system（口頭） (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, T.
  • 学会等名: 第3回 CCR4-NOT 研究会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2015-03-13
• [学会発表] Functional analysis of CNOT3 in lung cancer（口頭） (2015)
  • 著者名/発表者名: Shirai, Y.-t.
  • 学会等名: 第3回 CCR4-NOT 研究会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2015-03-13
• [学会発表] T cell-specific CNOT3 depletion alters thymic T cell development（口頭） (2015)
  • 著者名/発表者名: Kureha, T.
  • 学会等名: 第3回 CCR4-NOT 研究会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2015-03-13
• [学会発表] Functional analysis of the CCR4-NOT complex in energy metabolic tissues（口頭） (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi A
  • 学会等名: 第3回 CCR4-NOT 研究会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2015-03-13
• [学会発表] T cell-specific CNOT3 depletion alters thymic T cell development and provokes autoimmunity（口頭） (2014)
  • 著者名/発表者名: Ito-Kureha, T., Akiyama, T., Morita, M., Yamamoto T.
  • 学会等名: 第43回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-12-10
• [学会発表] The role of CNOT3, a component of the CCR4-NOT deadenylase complex, in maintenance of cellular homeostasis via mRNA degradation.（口頭） (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, T., Kikuguchi, C., Tokumasu, M., Yamamoto, T.
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-27
• [学会発表] The role of CNOT3, a component of the CCR4-NOT deadenylase complex, in maintenance of cellular homeostasis via mRNA degradation.（ポスター） (2014)
  • 著者名/発表者名: uzuki, T., Kikuguchi, C., Tokumasu, M., Yamamoto, T.
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-27
• [学会発表] ASBEL, an ANA/BTG3 antisense transcript required for tumorigenicity of ovarian carcinoma（ポスター） (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenzui Taniuchi, S. Y., Hironobu Sugimasa, Yasuko Takeda, Tadashi Yamamoto, Aikou Okamoto, Tetsu Akiyama,.
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-27
• [学会発表] The role of the CCR4-NOT deadenylase complex in induced pluripotent stem cells（ポスター） (2014)
  • 著者名/発表者名: Zukeran, A. Takahashi A., Suzuki, T., Ikemura, S., Yamamoto, T.
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-27
• [学会発表] T cell-specific CNOT3 depletion alters thymic T cell development and provokes autoimmunity（ポスター） (2014)
  • 著者名/発表者名: Taku Ito-Kureha, Taishin Akiyama, Masahiro Morita, Tadashi Yamamoto.
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-26
• [学会発表] γ-tubulin2 exhibit lower microtubule dynamics than γ-tubulin1 and is insufficient to form bipolar spindle（口頭） (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohhashi, T., Yamamoto, T., Yamanashi, Y., Ohsugi, M.
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] γ-tubulin2 exhibit lower microtubule dynamics than γ-tubulin1 and is insufficient to form bipolar spindle（ポスター） (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohhashi, T., Yamamoto, T., Yamanashi, Y., Ohsugi, M.
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] Analysis of phosphorylation dependent regulation of the CCR4-NOT deadenylase complex in response to external signals（ポスター） (2014)
  • 著者名/発表者名: Hoshina, M. Hoshina, N. Takahashi, A. Suzuki, T. Yamamoto, T.
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] CCR4-NOT-mediated mRNA decay: Mechanism and functional implication（口頭） (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T.
  • 学会等名: China-Japan Joint Laboratory Workshop 2014
  • 発表場所: Institute of Biophysics Chinese Academy of Sciences
  • 年月日: 2014-11-15
• [学会発表] γ-tubulin2 is functionally different from γ-tubulin1 in cancer cells.（ポスター） (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohhashi, T., Yamamoto, T., Yamanashi, Y., Ohsugi, M.
  • 学会等名: EMBO Conference: Centrosomes and spindle pole bodies
  • 発表場所: Calouste Gulbenkian Foundation, Lisbon, Portugal
  • 年月日: 2014-09-30
• [学会発表] From oncogenes to cell signaling (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T.
  • 学会等名: 第73回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-09-27
  • 招待講演
• [学会発表] CCR4-NOT-mediated mRNA Decay: Mechanism and Functional Implication (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T.
  • 学会等名: 第16回RNA学会
  • 発表場所: ウインク愛知
  • 年月日: 2014-07-23
  • 招待講演
• [学会発表] Function and target mRNAs of the CCR4-NOT complex in hepatits（口頭） (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, A., Suzuki, T. & Yamamoto, T.
  • 学会等名: 第16回RNA学会
  • 発表場所: ウインク愛知
  • 年月日: 2014-07-23
• [学会発表] Dissecting the mechanism for regulation of cardiac energy metabolism by CCR4-NOT complex（口頭） (2014)
  • 著者名/発表者名: Kuba, K., Suzuki, T., Sato, T., Tomokazu, T., Takahashi, A., Yamamoto, T. & Imai, Y.
  • 学会等名: 第16回RNA学会
  • 発表場所: ウインク愛知
  • 年月日: 2014-07-23
• [学会発表] Impairment of the control of homeostasis through disruption of CCR4-NOT deadenylase function (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T.
  • 学会等名: セミナー
  • 発表場所: 東京大学医科学研究所
  • 年月日: 2014-07-14
  • 招待講演
• [学会発表] The efficient generation of iPS cells from MEFs by CCR4-NOT complex（口頭） (2014)
  • 著者名/発表者名: Zukeran, A.
  • 学会等名: 第2回 CCR4-NOT 研究会
  • 発表場所: OIST
  • 年月日: 2014-06-28
• [学会発表] Functional analysis of the CCR4-NOT complex in energy metabolism network（口頭） (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, A.
  • 学会等名: 第2回 CCR4-NOT 研究会
  • 発表場所: OIST
  • 年月日: 2014-06-28
• [学会発表] Role of the CCR4-NOT complex in liver development（口頭） (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, T.
  • 学会等名: 第2回 CCR4-NOT 研究会
  • 発表場所: OIST
  • 年月日: 2014-06-28
• [学会発表] Functional analysis of CNOT3 in lung epithelium（口頭） (2014)
  • 著者名/発表者名: Shirai, Y.-t.
  • 学会等名: 第2回 CCR4-NOT 研究会
  • 発表場所: OIST
  • 年月日: 2014-06-28
• [学会発表] Roles of CNOT3 in differentiation and function of the adipose tissue（口頭） (2014)
  • 著者名/発表者名: Li, X.
  • 学会等名: 第2回 CCR4-NOT 研究会
  • 発表場所: OIST
  • 年月日: 2014-06-28
• [学会発表] Alteration of T cell development and functions in mice with T cell-specific CNOT3 deletion（口頭） (2014)
  • 著者名/発表者名: Kureha, T.
  • 学会等名: 第2回 CCR4-NOT 研究会
  • 発表場所: OIST
  • 年月日: 2014-06-28
• [学会発表] Analysis of phosphorylation of CNOT2 in response to external signals（口頭） (2014)
  • 著者名/発表者名: Hoshina, M.
  • 学会等名: 第2回 CCR4-NOT 研究会
  • 発表場所: OIST
  • 年月日: 2014-06-28
• [学会発表] Roles of CNOT3, a component of the CCR4-NOT Complex, in post-transcriptional regulation（口頭） (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T.
  • 学会等名: セミナー
  • 発表場所: Cincinnati Children's Hospital Medical Center
  • 年月日: 2014-05-06
  • 招待講演
• [学会発表] Roles of CNOT3, a component of the CCR4-NOT Complex, in post-transcriptional regulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T.
  • 学会等名: セミナー
  • 発表場所: Cincinnati Children's Hospital Medical Center
  • 年月日: 2014-05-06
  • 招待講演
• [学会発表] The LMTK family kinases in endocytic membrane traffic (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T.
  • 学会等名: Nikon Imaging Center at Harvard Medical School Imaging Symposium
  • 発表場所: Harvard Medical School
  • 年月日: 2014-05-02
• [学会発表] CCR4-NOT複合体の肥満における機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋明格、森田斉弘、鈴木亨、山本雅
  • 学会等名: 第15回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 愛媛ひめぎんホール
• [学会発表] Physiology of deadenylation: Analysis of phenotypes and gene expression profiles in mice with altered deadenylation (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本雅、高橋明格、李雪、菊口千智、森田斉弘、鈴木亨
  • 学会等名: 第14回国際システムズバイオロジー学会
  • 発表場所: コペンハーゲン、デンマーク
• [学会発表] Regulation of cell growth and death by Tob protein (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本雅
  • 学会等名: DSKミニシンポジウム: Perspectives in Cancer Biology
  • 発表場所: 京都大学大学院メディカルイノベーションセンター
  • 招待講演
• [学会発表] Functonal analysis of γ-tubulin1 and γ-tubulin2 in cancer cell line Poster presentation (2013)
  • 著者名/発表者名: 大橋翼、山本雅、大杉美穂
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] CCR4-NOT複合体による肥満症制御機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋明格、山本雅
  • 学会等名: 第３４回日本肥満学会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム
• [学会発表] ErbBファミリー研究の黎明期 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本雅
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 招待講演
• [学会発表] Importance of CCR4-NOT complex-mediated mRNA degradation in liver development (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木亨、山本雅
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] Alteration of T cell development and functions in mice with T cell-specific CNOT3 deletion (2013)
  • 著者名/発表者名: 呉羽拓、秋山泰身、森田斉弘、山本雅
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] Functional analysis of CNOT3 in lung cancer (2013)
  • 著者名/発表者名: 白井陽太郎、山本雅
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] 肥満症発症におけるCCR4-NOT脱アデニル化酵素活性サブユニットの重要性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 橋明格、森田斉弘、鈴木亨、山本雅
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] ストレス応答におけるCCR4-NOT複合体のリン酸化の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 星名実幸、星名直祐、鈴木亨、高橋明格、山本雅
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] 脂肪組織の発達と機能におけるCNOT3の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 李雪、高橋明格、森田斉弘、鈴木亨、山本雅
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] CCR4-NOT複合体と RNA結合因子による、肝臓における代謝制御機構の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森田斉弘、Nadeem Siddiqui、Christopher Rouya、長嶋剛史、Ola Larsson、高橋明格、Marc Fabian、岡田眞理子、山本雅、Nahum Sonenberg
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] B細胞分化におけるCCR4-NOT脱アデニル化酵素複合体サブユニットCNOT3の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井上毅、森田斉弘、足達俊吾、夏目徹、深尾太郎、小原收、山本雅、黒崎知博
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [備考] OIST細胞シグナルユニットホームページ
  • URL: https://groups.oist.jp/csu