RNA情報発現系の時空間ネットワーク

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13051101
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中村 義一 東京大学, 医科学研究所, 教授 (40114590)
• 研究分担者: 坂本 博 神戸大学, 理学部, 教授 (00187048) ; 塩見 春彦 徳島大学, ゲノム機能研究センター, 教授 (60202107) ; 饗庭 弘二 名古屋大学, 大学院理学研究科, 教授 (20025662) ; 横山 茂之 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (00159229) ; 松藤 千弥 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (50192753)
• キーワード: RNA / ネットワーク / RNA蛋白質複合体 / 高次複合機能 / 分子擬態 / ポストゲノム / 転写後調節 / 翻訳調節

研究概要

本領域は総括班と4つの計画研究及び公募研究から構成され、緊密な連携の下に領域全体及び各班の研究目標を達成するように推進された。各研究班の研究成果の概要は以下の通りである。
[総括班]平成18年12月3-7日には2回目となるRNA国際シンポジウムを伊豆で開催。国外から20名の研究者を招聘し約200名が参加登録。平成18年度のノーベル医学生理学賞がRNA干渉の研究に授与されたこともあって盛会となった。又、特定領域研究者のみならず社会とのコミュニケーションを目的として、RNA Network Newsletterの年2回発行を継続し、各方面からの高い評価と愛読を頂戴して全10冊の発行を完了した。RNA若手の会「RNA新大陸のフロンティア達」(平成18年9月11日〜13日、於裾野)開催を支援した。
[A01班・RNPマシーン]RNPマシーンの構造生物学的な研究が進展した。特に、RNAヘリケースであるVasaとRNA、ATPアナログとの三重複合体のX線結晶構造の解明、古細菌におけるシステイン生合成の第一段階として機能するホスホセリルtRNA合成酵素とtRNA^<cys>との複合体の構造解明等、機能構造事例が集積拡張した。さらに、翻訳伸長や終結に要として働くリボソーム蛋白質について精緻な機能研究成果が得られた。
[A02班・RNA制御スイッチ]RNA制御スイッチによる遺伝子発現に関する研究を推進し、特にmRNAサーベイランスや、tRNA機能の構造生物学的裏付けに大きな進展があった。
[A03班・動くRNA]神経特異的RNA結合タンパク質HuDがキャップ構造依存的な翻訳促進機能をもつことを明らかにした。また、線虫クロモドメインタンパク質MRG-1が常染色体のみに局在し、性染色体の遺伝子発現抑制や生殖細胞におけるトランス遺伝子発現抑制に関与することを明らかにした。
[A04班・高次複合系RNA動態]幹細胞形成、生殖細胞形成、神経可塑性、さらには行動等の複雑な生命現象に関与するRNAレベルの遺伝情報発現調節機構(特に翻訳、分解とスプライシング)を明確にした。さらに、複雑な生命の「陰のプログラム」ではないかと予想される各種non-coding RNAの生合成経路とその機能を解明した。

研究成果

• [雑誌論文] RNA aptamers targeting the C-terminal of KRAS oncoprotein generated by an improved SELEX with isothermal RNA amplification. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Y., Akagi, K., Nakamura, Y., Kozu, T.
  • 雑誌名: Oligonucleotides 17 ページ: 12-21
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Human and mouse protein non-coding snoRNA host genes with dissimilar nucleotide sequences show chromosomal synteny. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanaka-Fujita, R., Soeno, Y., Satoh, H., Nakamura, Y., Mori, S.
  • 雑誌名: RNA (In Press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A Systematic Evaluation of the Function of the Protein-Remodeling Factor Hsp104 in [PSI+] Prion Propagation in S. cerevisiae by Comprehensive Chromosomal Mutations. (2007)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, A., Hara, H., Kurahashi, H., Nakamura,Y.
  • 雑誌名: Prion (In Press)
• [雑誌論文] Translation termination, the prion [PSI^+], and ribosome recycling. In : Sonenberg N, Hershey JWB, Mathews MB, eds. Translational Control in Biology and Medicine. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ehrenberg, M., Hauryliuk V., Crist C.G., Nakamura, Y.
  • 雑誌名: Cold Spring Harbor, pp. (New York : Cold Spring Harbor Laboratory Press) ページ: 173-196
• [雑誌論文] Reduced action of polypeptide release factors induces mRNA cleavage and tmRNA tagging at stop codons in Escherichia coli. (2007)
  • 著者名/発表者名: Li, X., Yokota, T., Ito, K., Nakamura, Y., Aiba, H.
  • 雑誌名: Mol. Micro. 63 ページ: 116-126
• [雑誌論文] Channel mutations in Hsp 104 hexamer distinctively affect thermotolerance and prion-specific propagation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kurahashi, H., Nakamura, Y.
  • 雑誌名: Mol. Microbiol. 63 ページ: 1669-1683
• [雑誌論文] The role of N-terminal domain of translational release factor eRF3 for the control of functionality and stability in S. cerevisiae. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kodama, H., Ito, K., Nakamura, Y.
  • 雑誌名: Genes Cells (In Press)
• [雑誌論文] 翻訳研究のダイナミズム (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村義一
  • 雑誌名: 翻訳制御(実験医学)(中村義一 監修) 25 ページ: 2-4
• [雑誌論文] MRG-1, an autosome-associated protein, silences X-linked genes and protects germline immortality in Caenorhabditis elegans. (2007)
  • 著者名/発表者名: Takasaki T., Liu, Z., Habara, Y., Nishiwaki, K., Nakayama, J., Inoue, K., Sakamoto, H., Strome, S.
  • 雑誌名: Development 134 ページ: 757-767
• [雑誌論文] Spatiotemporal localization of germ plasm RNAs during zebrafish oogenesis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kosaka, K., Kawakami, K., Sakamoto, H., Inoue, K.
  • 雑誌名: Mech. Dev. 124 ページ: 279-289
• [雑誌論文] A Slicer-mediated mechanism for rasiRNA 5'end formation in Drosophila. (2007)
  • 著者名/発表者名: Gunawardane, LS., Saito, K., Nishida, KM., Miyoshi, K., Kawamura, Y., Nagami, T., Siomi, H., Siomi, MC.
  • 雑誌名: Science 315 ページ: 1587-1590
• [雑誌論文] Expanding RNA physiology : microRNAs in a unicellular organism. (2007)
  • 著者名/発表者名: Siomi, H., Siomi, MC.
  • 雑誌名: Genes ＆ Development (In press)
• [雑誌論文] In vitro RNA cleavage assay for Argonaute-family proteins. (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi, K., Uejima, H., Nagami, T., Siomi, H., Siomi, MC.
  • 雑誌名: Methods in Mol Biol. (In press)
• [雑誌論文] Reduced action of polypeptide release factors induces mRNA cleavage and tmRNA tagging at stop codons in Escherichia coli. (2007)
  • 著者名/発表者名: Li, X., Teruaki Yokota, T., Ito K., Nakamura Y., Aiba, H.
  • 雑誌名: Mol. Microbiol. 63 ページ: 116-126
• [雑誌論文] The crystal structure of leucyl/phenylalanyl-tRNA-protein transferase from Escherichia coli. (2007)
  • 著者名/発表者名: Dong, X., Kato-Murayama, M., Muramatsu, T., Mori, H., Shirouzu, M., Bessho, Y., Yokoyama, S.
  • 雑誌名: Protein Sci. 16 ページ: 528-534
• [雑誌論文] A snapshot of the 30S ribosomal subunit capturing mRNA via the Shine-Dalgarno interaction. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kaminishi, T., Wilson, D.N., Takemoto, C., Harms, J.M., Kawazoe, M., Schluenzen, F., Hanawa-Suetsugu, K., Shirouzu, M., Fucini, P., Yokoyama, S.
  • 雑誌名: Structure 15 ページ: 289-297
• [雑誌論文] Structural basis for interaction of the ribosome with the switch regions of GTP-bound elongation factors. (2007)
  • 著者名/発表者名: Connell, S.R., Takemoto, C., Wilson, D.N., Wang, H., Murayama, K., Terada, T., Shirouzu, M., Rost, M., Schuler, M., Jan, G., Marylena, D., Mielke, T., Fucini, P., Yokoyama, S., Spahn, C.M.T.
  • 雑誌名: Mol. Cell 25 ページ: 751-764
• [雑誌論文] Structural insights into the first step of RNA-dependent cysteine biosynthesis in archaea. (2007)
  • 著者名/発表者名: Fukunaga, R., Yokoyama, S.
  • 雑誌名: Nat. Struct. Mol. Biol. 14 ページ: 272-279
• [雑誌論文] Role of modified nucleosides in the translation function of tRNAs from extreme thermophilic bacteria and animal mitochondria. (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Watanabe
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan. (In press)
• [雑誌論文] Ribosomal protein L11 mutations in two functional domains equally affect release factor 1 and 2 activity. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sato, H., Ito, K., Nakamura, Y.
  • 雑誌名: Mol. Microbiol. 60 ページ: 108-120
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conformation preserved in a weak-to-strong or strong-to-weak [PSI^+] conversion during transmission to Sup35 prion variants. (2006)
  • 著者名/発表者名: Crist, C.G., Kurahashi, H., Nakayashiki, T., Nakamura,Y.
  • 雑誌名: Biochimie 88 ページ: 485-496
• [雑誌論文] RNA aptamers to mammalian initiation factor 4G inhibit cap-dependent translation by blocking the formation of initiation factor complexes. (2006)
  • 著者名/発表者名: Miyakawa, S., Oguro, A., Ohtsu, T., Imataka, H., Sonenberg, N., Nakamura,Y.
  • 雑誌名: RNA 12 ページ: 1825-1834
• [雑誌論文] Selection of RNA aptamers against recombinant transforming growth factor-beta type III receptor displayed on cell surface. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, S.P., Ohtsu, T., Nakamura, Y.
  • 雑誌名: Biochimie 88 ページ: 897-904
• [雑誌論文] Cross-talk between RNA and prions. (2006)
  • 著者名/発表者名: Crist, G.C., Nakamura, Y.
  • 雑誌名: J. Biochem. (Tokyo) 140 ページ: 167-173
• [雑誌論文] RNA科学概論 (2006)
  • 著者名/発表者名: 中村義一
  • 雑誌名: 遺伝子医学MOOK「RNAと創薬」(中村義一 監修)(メディカルドゥ) ページ: 23-30
• [雑誌論文] RNA抗体としてのポテンシャル (2006)
  • 著者名/発表者名: 中村義一
  • 雑誌名: 遺伝子医学MOOK「RNAと創薬」(中村義一 監修)(メディカルドゥ) ページ: 39-46
• [雑誌論文] アプタマー工学 (2006)
  • 著者名/発表者名: 大内将司
  • 雑誌名: 遺伝子医学MOOK「RNAと創薬」(中村義一 監修)(メディカルドゥ) ページ: 32-38
• [雑誌論文] リボザイム・テクノロジー (2006)
  • 著者名/発表者名: 大内将司
  • 雑誌名: 遺伝子医学MOOK「RNAと創薬」(中村義一 監修)(メディカルドゥ) ページ: 143-151
• [雑誌論文] 翻訳開始因子 (elF) の異常による癌化と創薬 (2006)
  • 著者名/発表者名: 望月潔隆, 小黒明広, 中村義一
  • 雑誌名: 遺伝子医学MOOK「RNAと創薬」(中村義一 監修)(メディカルドゥ) ページ: 195-201
• [雑誌論文] 構造体として機能するRNA (2006)
  • 著者名/発表者名: 大内将司
  • 雑誌名: 実験医学 24 ページ: 800-804
• [雑誌論文] RNAは擬態する (2006)
  • 著者名/発表者名: 中村義一
  • 雑誌名: 科学 76 ページ: 500-506
• [雑誌論文] アプタマー医薬品 (2006)
  • 著者名/発表者名: 藤原将寿, 宮川伸, 中村義一
  • 雑誌名: BIO Clinica 21 ページ: 725-729
• [雑誌論文] 核酸創薬 (2006)
  • 著者名/発表者名: 藤原将寿, 宮川伸, 中村義一
  • 雑誌名: バイオテクノロジージャーナル 6 ページ: 650-654
• [雑誌論文] RNAルネッサンスー遺伝子新革命 (2006)
  • 著者名/発表者名: 田原総一朗, 中村義一
  • 雑誌名: 医薬経済社
• [雑誌論文] アプタマー創薬 (2006)
  • 著者名/発表者名: 藤原将寿, 宮川伸, 中村義一
  • 雑誌名: ファルマシア 42 ページ: 1232-1236
• [雑誌論文] 「RNAと疾患」監修序文 (2006)
  • 著者名/発表者名: 中村義一, 大内将司
  • 雑誌名: 分子細胞治療 5 ページ: 391-392
• [雑誌論文] 酵母においてプリオン説は証明された (2006)
  • 著者名/発表者名: 倉橋洋史, 中村義一
  • 雑誌名: 科学 76 ページ: 1128-1133
• [雑誌論文] 「RNAと生命」編集序文 (2006)
  • 著者名/発表者名: 中村義一
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素 51 ページ: 2405-2406
• [雑誌論文] 桧舞台に躍り出たRNA (2006)
  • 著者名/発表者名: 中村義一
  • 雑誌名: 「RNAと生命」(蛋白質核酸酵素)(中村義一編集) 51 ページ: 2409-2412
• [雑誌論文] アプタマー医薬 (2006)
  • 著者名/発表者名: 宮川伸, 藤原将寿, 中村義一
  • 雑誌名: 「RNAと生命」(蛋白質核酸酵素)(中村義一編集) 51 ページ: 2521-2527
• [雑誌論文] 翻訳終結因子とプリオン (2006)
  • 著者名/発表者名: 中村義一
  • 雑誌名: 「RNAと生命」(蛋白質核酸酵素)(中村義一編集) 51 ページ: 2574-2582
• [雑誌論文] Differential regulation of germline specific mRNAs in soma and primordial germ cells by zebrafish miR-430. (2006)
  • 著者名/発表者名: Mishima, Y., Giraldez, A.J., Takeda, Y., Fujiwara, T., Sakamoto, H., Schier, A.F., Inoue, K.
  • 雑誌名: Current Biology 16 ページ: 12135-21142
• [雑誌論文] Specific association of Piwi with rasiRNAs derived from retrotransposon and heterochromatic regions in the Drosophila genome. (2006)
  • 著者名/発表者名: Saito, K., Nishida, KM., Mori, T., Kawamura, Y., Miyoshi, K., Nagami, T., Siomi, H., Siomi, MC.
  • 雑誌名: Genes ＆ Development 20 ページ: 2214-2222
• [雑誌論文] In vitro pre-miRNA processing assays using Drosophila S2 cell lysates. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ishizuka, A., Saito, K., Siomi, MC., Siomi, H.
  • 雑誌名: Methods in Mol Biol. 342 ページ: 277-286
• [雑誌論文] Protein tagging at rare codons is caused by tmRNA action at the 3'end of nonstop mRNA generated in response to ribosome stalling. (2006)
  • 著者名/発表者名: Li, X., Hirano, R., Tagami, H., Aiba, H.
  • 雑誌名: RNA 12 ページ: 248-255
• [雑誌論文] Translational repression is sufficient for gene silencing by bacterial small non-coding RNAs in the absence of mRNA destruction. (2006)
  • 著者名/発表者名: Morita, T., Mochizuki, Y., Aiba, H.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103 ページ: 4858-4863
• [雑誌論文] Yeel, a novel protein involved in modulation of the activity of the glucose-phosphotransferase system in Escherichia coli K-12. (2006)
  • 著者名/発表者名: Becker.A.K., Zeppenfeld, T., Staab, A., Seitz, S., Boos, W., Morita T., Aiba H., Mahr.K., Titgemeyer.F., Jahreis.K.
  • 雑誌名: J Bacteriol. 188 ページ: 5439-5449
• [雑誌論文] Base-pairing requirement for RNA silencing by a bacterial small RNA and acceleration of duplex formation by Hfq. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto, H., Koide Y., Morita, T., Aiba, H
  • 雑誌名: Mol. Microbiol. 61 ページ: 1013-1022
• [雑誌論文] Structural basis for substrate recognition by the editing domain of isoleucyl-tRNA synthetase. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fukunaga, R., Yokoyama, S.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 359 ページ: 901-912
• [雑誌論文] Structural basis of the water-assisted asparagine recognition by asparaginyl-tRNA synthetase. (2006)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki, W., Sekine, S., Kuroishi, C., Kuramitsu, S., Shirouzu, M., Yokoyama, S.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 360 ページ: 329-342
• [雑誌論文] Crystal structure of the tRNA pseudouridine synthase TruA from Thermus thermophilus HB8. (2006)
  • 著者名/発表者名: Dong, X., Bessho, Y., Shibata, R., Nishimoto, M., Shirouzu, M., Kuramitsu, S., Yokoyama, S.
  • 雑誌名: RNA Biology 3 ページ: 115-121
• [雑誌論文] The antibiotic kasugamycin mimics mRNA nucleotides to destabilize tRNA binding and inhibit canonical translation initiation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Schluenzen, F., Takemoto, C., Wilson, D.N., Kaminishi, T., Harms, J., Hanawa-Suetsugu, K., Szaflarski, W., Kawazoe, M., Shirouzu, M., Nierhaus, H.K., Yokoyama, S., Fucini, P.
  • 雑誌名: Nat. Struct. Mol. Biol. 13 ページ: 871-878
• [雑誌論文] Structural and mutational studies of the amino acid-editing domain from archaeal/eukaryal phenylalanyl-tRNA synthetase. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, H.M., Sekine, S., Sengoku, T., Fukunaga, R., Hattori, M., Utsunomiya, Y., Kuroishi, C., Kuramitsu, S., Shirouzu, M., Yokoyama, S.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103 ページ: 14744-14749
• [雑誌論文] The crystal structure of mouse Nup35 reveals atypical RNP motifs an novel homodimerization of the RRM domain. (2006)
  • 著者名/発表者名: Handa, N., Kukimoto, M., Akasaka, R., Kishishita, S., Murayama, K., Terada, T., Inoue, M., Kigawa, T., Kose, S., Imamoto, N., Tanaka, A., Hayashizaki, Y., Shirouzu, M., Yokoyama, S.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 363 ページ: 114-124
• [雑誌論文] Solution structures of the SURP domains and the subunit-assembly mechanism within the splicing factor SF3a complex in 17S U2 snRNP. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kuwasako, K., He, F., Inoue, M., Tanaka, A., Sugano, S., Guntert, P., Muto, Y., Yokoyama, S.
  • 雑誌名: Structure 14 ページ: 1677-1689
• [雑誌論文] Structural bases of transfer RNA-dependent amino-acid recognition and activation by glutamyl-tRNA synthetase. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sekine, S., Shichiri, M., Bernier, S., Chenvert, R., Lapointe, J., Yokoyama, S.
  • 雑誌名: Structure 14(12) ページ: 1791-1799
• [雑誌論文] Temperature-dependent biosynthesis of 2-thioribothymidine of Thermus thermophilus tRNA. (2006)
  • 著者名/発表者名: N.Shigi, T.Suzuki, T.Terada, M.Shirouzu, S.Yokoyama, K.Watanabe.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281 ページ: 2104-2113
• [雑誌論文] Identification of two tRNA thiolation genes required for cell growth at extremely high temperatures. (2006)
  • 著者名/発表者名: N.Shigi, Y.Sakaguchi, T.Suzuki, K.Watanabe
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281 ページ: 14296-14306
• [雑誌論文] A protein extension to shorten RNA : elongated elongation factor-Tu recognizes the D-arm of T-armless tRNAs in nematode mitochondria. (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Sakurai, Y.Watanabe, K.Watanabe, T.Ohtsuki
  • 雑誌名: Biochemical J. 45 ページ: 10920-10927
• [雑誌論文] Identification of the residues involved in the unique serine specificity of Caenorhabditis elegans mitochondrial EF-Tu2. (2006)
  • 著者名/発表者名: A.Sato, Y.Watanabe, T.Suzuki, M.Komiyama, K.Watanabe, T.Ohtsuki.
  • 雑誌名: Biochemistry 45 ページ: 10920-10927
• [雑誌論文] Characterization of a counterpart to mammalian ornithine decarboxylase antizyme in prokaryotes. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, Y., Takatsuka, Y., Matsufuji, S., Murakami, Y., Kamio, Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281 ページ: 3995-4001
• [雑誌論文] The C-terminal domain of the archaeal leucyl-tRNA synthetase prevents misediting of isoleucyl-tRNAIle.
  • 著者名/発表者名: Fukunaga, R., Yokoyama, S.
  • 雑誌名: Biochemistry (In press)
• [雑誌論文] Structural basis for functional mimicry of long-variable-arm tRNA by tmRNA.
  • 著者名/発表者名: Bessho, Y., Shibata, R., Sekine, S., Murayama, K., Higashijima, K., Hori-Takemoto, C., Shirouzu, M., Kuramitsu S., Yokoyama, S.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. (In press)