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2022 年度 実績報告書

非ドメイン型lncRNAの機能獲得機構の解析

計画研究

研究領域非ドメイン型バイオポリマーの生物学:生物の柔軟な機能獲得戦略
研究課題/領域番号 21H05276
研究機関大阪大学

研究代表者

廣瀬 哲郎  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 教授 (30273220)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2026-03-31
キーワードlncRNA / RNA結合タンパク質 / 非膜オルガネラ / 天然変性領域
研究実績の概要

本研究では、非ドメイン型lncRNAのモデルとしてNEAT1, PVT1, 新規な難溶性RNA種を対象として、その機能獲得機構の研究を進めている。一方で非ドメイン型lタンパク質のモデルとしてHSATIIIから翻訳されるタンパク質についても対象にしている。今年度は、NEAT1について、NEAT1が骨格となって核内で形成しているパラスペックルが、核スペックルという他の非膜オルガネラから分離して存在する機構の解析を進め、SFPQ, HNRNPF, BRG1という分離促進因子の機能ドメインの同定と作用機構に関する知見を得た。一方で、パラスペックルの核スペックルへの取り込みを促進する因子としてU2 snRNPを明らかにした。これによって、2つの非膜オルガネラの核内存在様式は、相反する機構のバランスから成り立っていることを明らかにし、現在論文をリバイス中である。PVT1については、長大なイントロンを含むRNA種が細胞核内に多く蓄積していることを明らかにし、そのうちintorn1内でトランケートするアイソフォームが蓄積して核内fociを形成していることを発見した。新規な難溶性RNAについては、次世代シーケンス解析から血清飢餓ストレスで誘導されるlncRNAを同定することに成功し、そのRNAが核内で非膜オルガネラ様のfociを形成していることを見出した。また500種類ものストレスによって誘導されたmRNAの3'末端が延長したDoGs転写物が難溶性を示し、核内でfociを形成していることを見出し、新たな非ドメイン型RNAと考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

NEAT1機能に関して2種類の非膜オルガネラの独立性獲得機構の新しい分子機構モデルを提唱する論文作成し、一流ジャーナルにリバイスの状態にまでこぎつけることができた点、難溶性RNA-seqで得られたRNAの中から多数の核内foci形成能を持つRNA種を見出したことなど、今後の研究方向性を決定づけるような計画以上の新しいデータが得ることができたため。

今後の研究の推進方策

新規な難溶性RNAを含めた多数の非ドメイン型RNAが同定されたので、それらが示す核内foci形成機能を、これまでに解析してきたNEAT1で得られた知見を参考に詳細に解析していくことによって、非ドメイン型lncRNAの基盤的な作用機構の解明に至らせることを目指したい。

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 2件、 招待講演 8件) 図書 (3件)

  • [国際共同研究] Univ. Western Australia(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      Univ. Western Australia
  • [国際共同研究] CNRS(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      CNRS
  • [雑誌論文] Long non-coding RNAs: definitions, functions, challenges and recommendations2023

    • 著者名/発表者名
      Mattick John S.、Amaral Paulo P.、Carninci Piero、et al.
    • 雑誌名

      Nature Reviews Molecular Cell Biology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41580-022-00566-8

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Micellization: A new principle in the formation of biomolecular condensates2022

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Tomohiro、Yamamoto Tetsuya、Hirose Tetsuro
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Biosciences

      巻: 9 ページ: 974772-974772

    • DOI

      10.3389/fmolb.2022.974772

    • 査読あり
  • [雑誌論文] lncRNA Neat1 regulates neuronal dysfunction post-sepsis via stabilization of hemoglobin subunit beta2022

    • 著者名/発表者名
      Wu Yan、Li Pengfei、Liu Liu、Goodwin Andrew J.、Halushka Perry V.、Hirose Tetsuro、Nakagawa Shinichi、Zhou Jiliang、Liu Meng、Fan Hongkuan
    • 雑誌名

      Molecular Therapy

      巻: 30 ページ: 2618~2632

    • DOI

      10.1016/j.ymthe.2022.03.011

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Triblock copolymer micelle model of spherical paraspeckles2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Tetsuya、Yamazaki Tomohiro、Hirose Tetsuro
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Biosciences

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fmolb.2022.925058

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Remarkable improvement in detection of readthrough downstream-of-gene transcripts by semi-extractable RNA-sequencing2022

    • 著者名/発表者名
      Iwakiri Junichi、Tanaka Kumiko、Chujo Takeshi、Takakuwa Hiro、Yamazaki Tomohiro、Terai Goro、Asai Kiyoshi、Hirose Tetsuro
    • 雑誌名

      RNA

      巻: 29 ページ: 170~177

    • DOI

      10.1261/rna.079469.122

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A guide to membraneless organelles and their various roles in gene regulation2022

    • 著者名/発表者名
      Hirose Tetsuro、Ninomiya Kensuke、Nakagawa Shinichi、Yamazaki Tomohiro
    • 雑誌名

      Nature Reviews Molecular Cell Biology

      巻: 24 ページ: 288~304

    • DOI

      10.1038/s41580-022-00558-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] tRNA-like Transcripts from the NEAT1-MALAT1 Genomic Region Critically Influence Human Innate Immunity and Macrophage Functions2022

    • 著者名/発表者名
      Gast Martina、Nageswaran Vanasa、Kuss Andreas W.、et al.
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11 ページ: 3970~3970

    • DOI

      10.3390/cells11243970

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Microphase Separation and Paraspeckles2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Hirose
    • 学会等名
      Keystone Symposia
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Construction mechanism of nuclear paraspeckle as an isolated RNP micell2022

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Hirose
    • 学会等名
      EMBO | EMBL Symposia: Cellular Mechanisms Driven by Liquid Phase Separation
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Regulatory Mechanisms of Intracellular Organization and Gene Expression by Noncoding RNAs2022

    • 著者名/発表者名
      廣瀬哲郎
    • 学会等名
      千里ライフサイエンス振興財団セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] The dynamics and functions of cytoplasmic HSATIII lncRNAs2022

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Ninomiya, Tetsuro Hirose
    • 学会等名
      第23回日本RNA学会年会
  • [学会発表] Searching for regulatory proteins for temperature-dependent recruitment of CLK1 to nuclear stress bodies2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ueno, Shungo Adachi, Kensuke Ninomiya, Tetsuro Hirose
    • 学会等名
      第23回日本RNA学会年会
  • [学会発表] Biomolecular condensates scaffolded by RNAs: towards their theoretical and systematic understandings2022

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yamazaki, Tetsuya Yamamoto, Hyura Yoshino, Hiro Takakuwa, Sylvie Souquere, Wakana Isshiki, Mizuki Iwata, Rie Doi, Shinichi Nakagawa, Gerard Pierron, Tetsuro Hirose
    • 学会等名
      第23回日本RNA学会年会
  • [学会発表] Combinations of repeat sequences in HSATIII lncRNAs dictate nSB subclasses2022

    • 著者名/発表者名
      Manami Kakuno, Kensuke Ninomiya, Junichi Iwakiri, Kiyoshi Asai, Tetsuro Hirose
    • 学会等名
      第23回日本RNA学会年会
  • [学会発表] Protein compositions of the shells of the paraspeckles determine their positioning in the nucleus2022

    • 著者名/発表者名
      Hiro Takakuwa, Tomohiro Yamazaki, Sylvie Souquere, Shungo Adachi, Tohru Natsume, Masaaki Murakami, Gerard Pierron, Tetsuro Hirose
    • 学会等名
      第23回日本RNA学会年会
  • [学会発表] Regulatory Mechanisms of Intracellular Organization by Noncoding RNAs2022

    • 著者名/発表者名
      廣瀬哲郎
    • 学会等名
      RNAインフォマティクス道場
    • 招待講演
  • [学会発表] Regulatory mechanisms of intracellular organization and gene expression by noncoding RNAs2022

    • 著者名/発表者名
      廣瀬哲郎
    • 学会等名
      立命館大国際稀少疾患シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Construction mechanism of nuclear paraspeckle as an isolated RNP micell2022

    • 著者名/発表者名
      廣瀬 哲郎, 高桑 央, 山本 哲也, 山崎 智弘
    • 学会等名
      第60回日本生物物理学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 構成的アプローチを用いたSARS-CoV-2 viral RNP形成機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      土井 理恵, 山崎 智弘, 廣瀬 哲郎
    • 学会等名
      RNAフロンティアミーティング2022
  • [学会発表] CLK1の温度依存的な核内ストレス体への リクルートを担う制御タンパク質の同定2022

    • 著者名/発表者名
      上野 剛志, 足達 俊吾, 二宮 賢介, 廣瀬 哲郎
    • 学会等名
      RNAフロンティアミーティング2022
  • [学会発表] 非膜性構造体パラスペックルの表面に局在するタンパク質の組成がパラスペックルの核内における空間的な配置を決定する2022

    • 著者名/発表者名
      高桑 央, 山崎 智弘, Sylvie Souquere, 足達 俊吾, 夏目 徹, 村上 正晃, Gerard Pierron, 廣瀬 哲郎
    • 学会等名
      RNAフロンティアミーティング2022
  • [学会発表] HSATIII lncRNAのリピート配列パターン抽出による 核内ストレス体の再構成の試み2022

    • 著者名/発表者名
      角野 愛美, 二宮 賢介, 岩切 淳一, 松田優一, 浅井 潔, 廣瀬 哲郎
    • 学会等名
      RNAフロンティアミーティング2022
  • [学会発表] Intracellular Architecture by Noncoding RNAs2022

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Hirose
    • 学会等名
      Academia Sinica IBMS seminar
    • 招待講演
  • [学会発表] 非コードRNAを足場に形成される核内相分離構造体におけるRNA結合タンパク質の役割2022

    • 著者名/発表者名
      廣瀬哲郎, 山崎智弘, 二宮賢介
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 理論と構成的アプローチを用いたRNAを足場とする非膜オルガネラの形成原理の解析2022

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yamazaki, Tetsuya Yamamoto, Hyura Yoshino, Hiro Takakuwa, Sylvie Souquere, Wakana Isshiki, Mizuki Iwata, Rie Doi, Shinichi Nakagawa, Gerard Pierron, Tetsuro Hirose
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 構成的手法を用いた核内ストレス体の形成機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      岩田瑞季, 山崎智弘, 上野 剛志, 二宮賢介,廣瀬哲郎
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 構成的アプローチを用いたSARS-CoV-2 viral RNP形成機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      土井理恵, 山崎智弘, 廣瀬哲郎
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] The multifunctionality of HSATIII lncRNAs and its control mechanisms2022

    • 著者名/発表者名
      二宮賢介, 足達俊吾, 廣瀬哲郎
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] CLK1の温度依存的な核内ストレス体へのリクルートを担う 制御タンパク質の同定と解析2022

    • 著者名/発表者名
      上野 剛志, 足達 俊吾, 二宮 賢介, 廣瀬 哲郎
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] ヒトゲノム完全配列から読み解くHSATIII lncRNAの配列パターン抽出とその人工化による核内ストレス体再構成の試み2022

    • 著者名/発表者名
      角野 愛美, 二宮 賢介, 岩切 淳一, 浅井 潔, 廣瀬 哲郎
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
  • [図書] 細胞 2022年7月号 Architectural RNAと液-液相分離(ArcRNAとストレス応答)2022

    • 著者名/発表者名
      二宮賢介, 廣瀬哲郎
    • 総ページ数
      62
    • 出版者
      ニューサイエンス社
  • [図書] 細胞 2022年7月号 Architectural RNAと液-液相分離(総論 細胞内構造の足場としてのRNAの役割)2022

    • 著者名/発表者名
      廣瀬哲郎
    • 総ページ数
      62
    • 出版者
      ニューサイエンス社
  • [図書] セントラルドグマの新常識(第3章 RNAの新常識 6.細胞内構造体の骨格として働くRNA)2022

    • 著者名/発表者名
      廣瀬哲郎, 山崎智弘, 山本哲也
    • 総ページ数
      264
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758104043

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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