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2016 年度 実績報告書

RNAの難容性を規定するRNAエレメントの同定

研究課題

研究課題/領域番号 15K18474
研究機関北海道大学

研究代表者

山崎 智弘  北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 助教 (90732280)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードRNA抽出 / lncRNA / NEAT1 / RNA-seq / CRISPR/Cas9 / HAP1
研究実績の概要

細胞内のRNAを解析する上でRNAを抽出する操作は必須の手法である。RNAの抽出方法として、汎用されるAGPC法はRNA-seqなどをはじめとして、様々なアプリケーションに利用される。私たちの研究室では、パラスペックルと呼ばれる核内構造体の骨格として働くNEAT1 lncRNAを解析する中で、このNEAT1がAGPC法で抽出されづらいことを見出し、これを”難溶性”と呼び、このような性質を持つRNAを”難溶性RNA”と命名した。種々の方法を試みた結果、NEAT1は、注射針に100回程度通すことや熱処理によって可溶化することを見出した。さらに、このNEAT1の難溶性に影響を与えるタンパク質を同定するため、ヒト一倍体細胞株HAP1を用いて、20種類以上のパラスペックルタンパク質ノックアウト細胞株を樹立した。これらを用いた解析の結果、いくつかのパラスペックルタンパク質(プリオン様ドメインを持つタンパク質を含む)が難溶性を与えていることが明らかとなった。さらに、NEAT1の特定のRNA領域を欠失させると、難溶性が低下したことから、この領域と同定したパラスペックルタンパク質が結合することで難溶性を生んでいる可能性が示唆された。加えて、この領域はパラスペックル形成に必須の領域であったことから、この難溶性と構造体の形成に関連があることが示唆された。そこで、この難溶性を持つRNAをRNA-seqを用いて網羅的に探索すると、多様なRNA種が同定され、少なくともこれらのうち一部は、構造体を作るRNAの候補であると考えられた。さらに複数の細胞株やストレス条件下における難溶性RNAをRNA-seqを用いて解析した結果、それぞれ異なるセットの多様なRNAが同定されたことから、難溶性RNAは細胞特異的なマーカーとして利用できる可能性が示唆された。主な成果は論文として公表した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Institut Gustave Roussy(France)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Institut Gustave Roussy
  • [国際共同研究] University of Western Australia(Australia)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      University of Western Australia
  • [雑誌論文] Unusual semi-extractability as a hallmark of nuclear body-associated architectural noncoding RNAs2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Chujo, Tomohiro Yamazaki, Tetsuya Kawaguchi, Satoshi Kurosaka, Toru Takumi, Shinichi Nakagawa, Tetsuro Hirose
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.15252/embj.201695848

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rab5-regulated endocytosis plays a crucial role in apical extrusion of transformed cells2017

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Saitoh, Takeshi Maruyama, Yuta Yako, Mihoko Kajita, Yoichiro Fujioka, Yusuke Ohba, Nobuhiro Kasai, Natsu Sugama, Shunsuke Kon, Susumu Ishikawa, Takashi Hayashi, Tomohiro Yamazaki, Masazumi Tada, Yasuyuki Fujita
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 114 ページ: E2327-E2336

    • DOI

      10.1073/pnas.1602349114

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Comparison of Manganese Detoxification/Efflux Proteins and Molecular Characterization of ZnT10 Protein as a Manganese Transporter.2016

    • 著者名/発表者名
      Yukina Nishito, Natsuko Tsuji, Hitomi Fujishiro, Taka-aki Takeda, Tomohiro Yamazaki, Fumie Teranishi, Fumiko Okazaki, Ayu Matsunaga, Karin Tuschl, Rajini Rao, Satoshi Kono, Hiroaki Miyajima, Hiroshi Narita, Seiichiro Himeno Taiho Kambe
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 291 ページ: 14773-14787

    • DOI

      10.1074/jbc.M116.728014

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] The specific domains of architectural NEAT1 lncRNA induce the formation of the distinct phase-separated paraspeckle nuclear body2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yamazaki, Taro Mannen, Sylvie Souquere, Hisanori Kiryu, Archa H. Fox, Shinichi Nakagawa, Gerard Pierron, Tetsuro Hirose
    • 学会等名
      RNA2017
    • 発表場所
      Prague Congress Center(プラハ、チェコ)
    • 年月日
      2017-05-30 – 2017-06-03
    • 国際学会
  • [学会発表] NEAT1 lncRNAに潜むパラスペックル構築を司るRNAエレメント2017

    • 著者名/発表者名
      山崎智弘、Sylvie Souquere、木立尚孝、Archa H. Fox, 中川真一, Gerard Pierron, 廣瀬哲郎
    • 学会等名
      第2回北大・部局横断シンポジウム「免疫・癌・感染」
    • 発表場所
      北海道大学工学部鈴木章記念ホール(札幌市北区)
    • 年月日
      2017-03-14 – 2017-03-14
  • [学会発表] Liquid-liquid phase separation induced by NEAT1 lncRNA that builds paraspeckle nuclear body2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yamazaki, Sylvie Souquere, Archa H. Fox, Shinichi Nakagawa, Gerard Pierron, Tetsuro Hirose
    • 学会等名
      Phase Separation and RNA Processing as Drivers of Cancer and Neurodegenerative Disease
    • 発表場所
      Sanford Consortium (San Diego, CA, USA)
    • 年月日
      2017-02-24 – 2017-02-26
    • 国際学会
  • [学会発表] NEAT1 lncRNAに潜むパラスペックル構築を司るRNAエレメント2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yamazaki, Sylvie Souquere, Hisanori Kiryu, Yuki Baba, Kazuki Mugikura, Archa H. Fox, Charles S. Bond, Shinichi Nakagawa, Gerard Pierron, Tetsuro Hirose
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [学会発表] Decoding "architectural" RNA elements in NEAT1 lncRNA2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yamazaki, Sylvie Souquere, Archa H. Fox, Gerard Pierron, Shinichi Nakagawa, Tetsuro Hirose
    • 学会等名
      RNA2016
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市左京区)
    • 年月日
      2016-06-28 – 2016-07-02
    • 国際学会
  • [備考] 北海道大学遺伝子病制御研究所RNA生体機能分野

    • URL

      http://www.igm.hokudai.ac.jp/rna/index.html

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公開日: 2018-01-16  

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