RNA干渉伝播に必須な小胞輸送経路の役割の解析

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05123
• 研究機関: 東京女子医科大学
• 研究代表者: 三谷 昌平 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (90192757)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: RNA干渉 / 小胞輸送 / 亜鉛 / 脂質輸送

研究実績の概要

我々は線虫rsd-3遺伝子の変異により全身性RNAiが起こりにくくなることを見出した。この現象は、細胞外からのdsRNAの取り込みプロセスに関わっていると考えている。このメカニズムを解明するために、rsd-3変異体のサプレッサーをスクリーニングした結果、亜鉛輸送体（ziptタイプ）を見出した。亜鉛濃度検出用のFRETプローブを用いて体外に高濃度亜鉛を投与した時の腸管細胞内亜鉛濃度の時間経過を調べたところ、この遺伝子の変異体では、野生型とは異なる反応パターンを示すことが分かった（野生型で濃度が上昇する時に反応が遅いなど）。一方で、この輸送体には、ヒトでも、線虫でも多くのホモログが存在しており、各々の遺伝子の変異体をrsd-3変異体と交配して、抑圧効果を検証したが、見出した遺伝子以外の亜鉛輸送体では同様の表現型がなかった。亜鉛濃度が重要としても、単に細胞質での濃度に依存しているのではなく、より局所の濃度に依存して調節されている可能性が考えられる。そこで、亜鉛に結合するドメインを有するタンパク質などをデータベースで選別し、脂質輸送体関連分子も合わせて221個の遺伝子の変異体について、systemic RNAiの表現型を調べた。15種類はRNAiが効きやすく、5種類はRNAi抵抗性が見られた。一部については、rsd-3抑圧効果も確認できた。これらのタンパク質のどれかが亜鉛輸送体で運ばれた亜鉛が制御しているタンパク質である可能性があり、局在や機能を絞り込む予定である。

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

我々が発見したrsd-3変異体の抑圧分子の作用機序が少しずつ明らかになると共に、その関連分子の同定も前進した。

今後の研究の推進方策

候補分子のrsd-3抑圧効果が他の全身性RNA干渉に関わる分子との関係で明らかになるつつある。さらに、関連分子の局在と亜鉛の濃度調節による活性制御の関係や、候補亜鉛輸送体の構造機能相関をキメラタンパク質発現を用いて明らかにする予定である。

研究成果

• [雑誌論文] The small GTPase ARF-1.2 is a regulator of unicellular tube formation in Caenorhabditis elegans (2018)
  • 著者名/発表者名: Kage-Nakadai E, Sun S, Iwata S, Yoshina ,S Nishikawa Y and Mitani S
  • 雑誌名: Journal of Physiological Sciences 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1007/s12576-018-0617-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Somatic mutations and increased lymphangiogenesis observed in a rare case of intramucosal gastric carcinoma with lymph node metastasis (2018)
  • 著者名/発表者名: Ikari N, Aoyama S, Seshimo A, Suehiro Y, Motohashi T, Mitani S, Yoshina S, Tanji E, Serizawa A, Yamada T, Taniguchi K, Yamamoto M, Furukawa T
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 9 ページ: 10808-10817
  • DOI: 10.18632/oncotarget.24289
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An Aneuploidy-Free and Structurally Defined Balancer Chromosome Toolkit for Caenorhabditis elegans (2018)
  • 著者名/発表者名: Dejima K, Hori S, Iwata S, Suehiro Y, Yoshina S, Motohashi T, Mitani S
  • 雑誌名: Cell Rep 巻: 22 ページ: 232-241
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.12.024
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comprehensive functional genomics using Caenorhabditis elegans as a model organism (2017)
  • 著者名/発表者名: Mitani S
  • 雑誌名: Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci 巻: 93 ページ: 561-577
  • DOI: 10.2183/pjab.93.036
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cysteine protease cathepsin B mediates radiation-induced bystander effects (2017)
  • 著者名/発表者名: Peng Y, Zhang M, Zheng L, Liang Q, Li H, Chen JT, Guo H, Yoshina S, Chen YZ,Zhao X, Wu X, Liu B, Mitani S, Yu JS, Xue D
  • 雑誌名: Nature 巻: 547 ページ: 458-462
  • DOI: 10.1038/nature23284
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Coupled Caspase and N-End Rule Ligase Activities Allow Recognition and Degradation of Pluripotency Factor LIN-28 during Non-Apoptotic Development (2017)
  • 著者名/発表者名: Weaver BP, Weaver YM, Mitani S, Han M
  • 雑誌名: Dev Cell 巻: 41 ページ: 665-673
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2017.05.013
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] GOP-1 promotes apoptotic cell degradation by activating the small GTPase Rab2 in C. elegans (2017)
  • 著者名/発表者名: Yin J, Huang Y, Guo P, Hu S, Yoshina S, Xuan N, Gan Q, Mitani S, Yang C, Wang X
  • 雑誌名: J Cell Biol 巻: 216 ページ: 1775-1794
  • DOI: 10.1083/jcb.201610001
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Novel deletion alleles of a C. elegans gene C38D4.9, named as tm4476 and tm4561 (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshina S; Hori, S; Suehiro, Y; Mitani, S
  • 雑誌名: Micropublication: biology 巻: 1 ページ: W2HH32
  • DOI: org/10.17912/W2HH32
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel deletion alleles of a C. elegans gene Y48E1C.1, named as tm5468, tm5625 and tm5626 (2017)
  • 著者名/発表者名: Hori, S; Suehiro, Y; Yoshina, S; Mitani S
  • 雑誌名: Micropublication: biology 巻: 1 ページ: W2CQ14
  • DOI: org/10.17912/W2CQ14
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel deletion alleles of a C. elegans gene Y73E7A.1, named as tm6429 and tm6475 (2017)
  • 著者名/発表者名: Suehiro, Y; Yoshina, S; Hori, S; Mitani, S
  • 雑誌名: Micropublication: biology 巻: 1 ページ: W2808M
  • DOI: org/10.17912/W2808M
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ラットの坐骨神経と下肢骨格筋を用いた容積導体と神経・骨格筋間の信号伝機構を学ぶ実習 (2017)
  • 著者名/発表者名: 末廣勇司、榊建二郎、吉名佐和子、堀沙耶香、出嶋克史、岩田悟、三谷昌平
  • 雑誌名: 日本生理学雑誌 巻: 79 ページ: 44-48
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Cre/LoxP-mediated conditional knockout in C. elegans: toolkit and limits (2017)
  • 著者名/発表者名: Shohei Mitani
  • 学会等名: 21st International C. elegans Conference, UCLA
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 三谷 昌平 業績DB
  • URL: http://gyoseki.twmu.ac.jp/twmhp/KgApp?kyoinId=ymkbygoeggy
• [備考] 東京女子医科大学医学部第二生理学教室
  • URL: http://www.twmu.ac.jp/Basic/physiol2/