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2011 年度 実績報告書

高次生命現象における時空間的な小分子RNAの生理機能解析

計画研究

研究領域非コードRNA作用マシナリー
研究課題/領域番号 21115006
研究機関東京大学

研究代表者

中澤 敬信  東京大学, 大学院・医学系研究科, 特任講師 (00447335)

研究分担者 宮川 さとみ  大阪大学, 生命機能研究科, 招へい教員 (90291153)
キーワードmiRNA / piRNA / 神経細胞形態制御 / 精子形成 / 小分子RNA / 脳・神経 / 精巣 / マウス
研究概要

小分子RNA作用マシナリーが果たす生理機能とそのメカニズムの解析を目的として、本年度は以下の解析を行った。
1.昨年度までの解析によって同定していた神経細胞の形態を制御するmiRNAの機能解析をさらに推進し、以下の結果を得た。(1)同定したmiRNA群の過剰発現をin uteroエレクトロポレーションの系を用いて行ったところ、初代培養神経細胞で得られた結果とほぼ同様な結果が得られたことから、注目しているmiRNAはin vivoにおいても神経細胞の形態を制御していることが明らかになった。(2)注目しているmiRNAのノックダウンコンストラクトを作製し、同様にin uteroエレクトロポレーションの系を用いてin vivo神経細胞におけるmiRNAノックダウンの効果を検討したところ、過剰発現と逆相関した結果が得られた。劇的な表現型を示したmiRNAに関しては、その欠損マウスの作出を行い、解析を開始した。2.(1)生殖幹細胞に相当する精巣特異的な小分子RNAであるpiRNAの成体精巣での役割を明らかにするために、胎仔期の精巣でのみMILIを発現するトランスジェニック(Tg)マウスを作製し、MILI欠損マウスと交配して、成体精巣特異的MILI欠損マウスを作製した。(2)MILI欠損マウスの精巣より樹立した生殖幹細胞に相当する細胞株であるGS(germ stem)細胞に、MILI遺伝子を導入し、MILI回復GS細胞を作製した。このGS細胞は、野生型のGS細胞よりもpiRNAの産生が亢進していた。また、通常piRNAは1次生成と2次生成過程で産生されるが、GS細胞は主に1次生成によりpiRNAが産生されていることを明らかにした。この細胞を用いて、MILI結合タンパクとしてミトコンドリアの外膜に存在するGPAT2を同定し、GPAT2がpiRNAに必須の分子であることを明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

1.当初の目的であった神経細胞の形態を制御するmiRNAを同定し、その機能解析や転写制御の解析をマウス個体レベルで行っており、小分子RNAの神経細胞における役割の解析がおおむね順調に進行している。
胎仔期の精巣でのみMILIを発現するTgマウスの作製に時間がかかってしまったが、それ以外の遺伝子改変マウスに関しては、ほぼ順調に作製が進行している。

今後の研究の推進方策

1.神経細胞におけるmiRNAの機能解析に関しては、脳高次機能における役割を明らかにする。また、miRNA自身の制御のメカニズムについて、特に細胞外環境との相関について解析を推進する。
2.これまで準備をおこなってきた遺伝子改変マウスの表現型の解析をすすめ、精子形成過程におけるpiRNAの役割を明らかにしていく予定である。また、GS細胞を用いて、piRNAの産生のしくみを明らかにする。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Metaplasticity gated through differential regulation of GluN2A versus GluN2B receptors by Src family kinases2012

    • 著者名/発表者名
      Yang K, Trepanier C, Sidhu B, Xie YF, Li H, Lei G, Salter MW, Orser BA, Nakazawa T, Yamamoto T, Jackson MF, Macdonald JF
    • 雑誌名

      EMBO J

      巻: 31(4) ページ: 805-816

    • DOI

      10.1038/emboj.2011.453

  • [雑誌論文] Locus- and domain-dependent control of DNA methylation at mouse B1 retrotransposons during male germ cell development2011

    • 著者名/発表者名
      Ichiyanagi K, Li Y, Watanabe T, Ichiyanagi T, Fukuda K, Kitayama J, Yamamoto Y, Kuramochi-Miyagawa S, Nakano T, Yabuta Y, Seki Y, Saitou M, Sasaki H
    • 雑誌名

      Genome Res

      巻: 21 ページ: 2058-2066

    • DOI

      10.1101/gr.123679.111

  • [雑誌論文] MITOPLD is a mitochondrial protein essential for nuage nuage formation and piRNA buigenesis in the mouse germline2011

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, Chuma S, Yamamoto Y, Kuramochi-Miyagawa S, Totoki Y, Toyoda A, Hoki Y, Fujiyama A, Shibata T, Sado T, Noce T, Nakano T, Nakatsuji N, Lin H, Sasaki H
    • 雑誌名

      Dev Cell

      巻: 23 ページ: 364-375

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2011.01.005

  • [雑誌論文] Distinct expression patterns of the subunits of the CCR4-NOT deadenylase complex during neural development2011

    • 著者名/発表者名
      Chen C, et al
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun.

      巻: 411 ページ: 360-364

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2011.06.148

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NYAP : a phosphoprotein family that links PI3K to WAVE1 signaling in neurons2011

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama K, et al
    • 雑誌名

      EMBO J

      巻: 30 ページ: 4739-4754

    • DOI

      10.1038/emboj.2011.348

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tudor domain containing 7 (Tdrd7) is essential for dyniamic ribonucleoprotein (RNP) remodeling of chromatoid bodies during spermatogenesis2011

    • 著者名/発表者名
      Tanaka T, et al
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 108 ページ: 10579-10584

    • DOI

      10.1073/pnas.1015447108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role for piRNAs and noncoding RNA in de novo DNA methylation of the imprinted mouse Rasgrfl locus2011

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, et al
    • 雑誌名

      Science

      巻: 332 ページ: 848-852

    • DOI

      10.1126/science.1203919

    • 査読あり
  • [学会発表] DNA methylation of retrotransposon genes is important for meiotic synapsis in spermatogenesis2011

    • 著者名/発表者名
      Satomi Kuramochi-Miyagawa
    • 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(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2011-12-16
  • [学会発表] A role of protocadherin 17 in presynaptic assembly of cortico-basal ganglia circuit neurons2011

    • 著者名/発表者名
      Hoshina N, et al
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会・年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2011-12-13
  • [学会発表] 精子形成における小分子RNA産生のしくみと役割2011

    • 著者名/発表者名
      Satomi Kuramochi-Miyagawa
    • 学会等名
      第3回「RNAと生体機能」さきがけ研究報告会
    • 発表場所
      東京大学弥生講堂(東京都文京区)
    • 年月日
      2011-12-12
  • [学会発表] The activation of NR2B-NMDAR by phosphorylation of Tyr1472-NR2B triggers phosphorylation cascade in neuropathic pain2011

    • 著者名/発表者名
      Katano T, et al
    • 学会等名
      41th ANNUAL MEETING Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Walter E Washington Convention Genter(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2011-11-16
  • [学会発表] Production and function of piRNA in spermatogenesis2011

    • 著者名/発表者名
      Satomi Kuramochi-Miyagawa
    • 学会等名
      アジアRNA会議
    • 発表場所
      淡水福容ホテル(台湾)
    • 年月日
      2011-11-11
  • [学会発表] プロテオミクス解析による神経障害性疼痛機能性分子の探索2011

    • 著者名/発表者名
      Katano T, et al
    • 学会等名
      第84回日本生化学会・大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2011-09-23
  • [学会発表] Dopamine and tyrosine phosphorylation of NR2B (Y1472) in the hippocampus is fundamental for ERK2 activation and novel learning2011

    • 著者名/発表者名
      David O, et al
    • 学会等名
      ISN-ESN 2011
    • 発表場所
      Greece Megaron Athens International Conference Center(ギリシャ)
    • 年月日
      2011-08-30
  • [学会発表] Essential role of tyrosine phosphorylation of the NMDA receptor in mouse behavior2011

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa T
    • 学会等名
      ISN-ESN 2011
    • 発表場所
      Greece Megaron Athens International Conference Center(ギリシャ)(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-30
  • [備考]

    • URL

      http://researchmap.jp/nakazawa1972/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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