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2017 年度 実施状況報告書

ショウジョウバエyki mRNAの細胞内局在、翻訳抑制関連因子の同定と機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K07385
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

吉田 英樹  京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 准教授 (30570600)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードyki mRNA / 翻訳抑制 / ショウジョウバエ
研究実績の概要

申請者らが明らかにした、yki mRNAの翻訳抑制に関与する3'非翻訳領域(untranslated region: UTR)内のステムループ(stem loop:SL)に結合し得る12種の候補遺伝子をショウジョウバエの培養細胞であるS2細胞において、それぞれノックダウンし、yki mRNAのfoci形成、mRNA量、タンパク質量への影響を、in situハイブリダイゼーション法、リアルタイムPCRを用いたmRNAの定量解析法、ウェスタンブロット法により解析した。12種の候補遺伝子のノックダウン効率は、リアルタイムPCRにより解析し、十分にノックダウンされていることを確認している。いずれの候補遺伝子のノックダウンにおいてもyki mRNA量は影響が見られなかった。一方yki mRNAのfoci形成は、4種の候補遺伝子のノックダウンにおいて低下が見られた。foci形成の低下が見られた4種のうち2種については、ykiタンパク質量の増加も認められた。
上記の解析と並行し、yki mRNAの翻訳抑制に関与する遺伝子の同定を目的とした遺伝学的なスクリーニングを下記のように行った。申請者らが樹立したショウジョウバエ系統は、yki mRNA量は通常の20倍ほど増加しているが翻訳抑制が働いているためにタンパク質量の増加が抑えられ、成虫複眼の形態異常はそれほどひどくない。この系統とゲノム領域の一部を欠失した染色体を持つ系統とを交配し、複眼の形態異常がひどくなることを指標にスクリーニングした。288系統と交配した結果、表現型を増強した系統が33得られた。この13の領域を更に狭めるために、この領域内に小さい欠失を持つ系統と交配した。210系統と交配した結果、8系統で増強が見られた。

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

yki mRNAの3'UTRに結合し、そのfoci形成、翻訳抑制に関与する因子の同定では、foci形成に関与し得る因子を4種同定できた。翻訳抑制に関しては、予想とは異なる結果が得られ、現在その理由を解析中である。また、翻訳制御に関与する因子の同定を目的とした遺伝学的スクリーニングは、二次スクリーニングを終え、遺伝子個々の突然変異体を用いた三次スクリーニングを行っており、当初の計画通り進んでいる。

今後の研究の推進方策

遺伝学的スクリーニングは、計画通り三次スクリーニングを進め遺伝学的に相互作用する因子の同定を行う。yki mRNAの3'UTRに結合する因子が翻訳抑制へ関与し得るかどうかに関しては、当初予定していたものとは異なる結果が得られたため、ykiタンパク質量への影響の有無の調査範囲を広げ、foci形成に影響を与えない因子に関しても解析を行う。また、ykiタンパク質量が減少したら、細胞の増殖にも影響が与えることが予想される。そこで、候補遺伝子それぞれをノックダウンした際の培養細胞の増殖に関しても解析を行う。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Novel Drosophila model for psychiatric disorders including autism spectrum disorder by targeting of ATP-binding cassette protein A.2018

    • 著者名/発表者名
      Ueoka I, Kawashima H, Konishi A, Aoki M, Tanaka R, Yoshida H, Maeda T, Ozaki M, Yamaguchi M.
    • 雑誌名

      Exp Neurol.

      巻: 300 ページ: 51-59

    • DOI

      10.1016/j.expneurol.2017.10.027

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overexpression of dJmj differentially affects intestinal stem cells and differentiated enterocytes.2018

    • 著者名/発表者名
      Suong DNA, Shimaji K, Pyo JH, Park JS, Yoshida H, Yoo MA, Yamaguchi M.
    • 雑誌名

      Cell Signal.

      巻: 42 ページ: 194-210

    • DOI

      10.1016/j.cellsig.2017.10.017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new Drosophila model of Ubiquilin knockdown shows the effect of impaired proteostasis on locomotive and learning abilities.2018

    • 著者名/発表者名
      Jantrapirom S, Lo Piccolo L, Yoshida H, Yamaguchi M.
    • 雑誌名

      Exp Cell Res.

      巻: 362 ページ: 4611-471

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2017.12.010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Drosophila model for mitochondrial diseases by targeting of a solute carrier protein SLC25A46.2018

    • 著者名/発表者名
      Suda K, Ueoka I, Azuma Y, Muraoka Y, Yoshida H, Yamaguchi M.
    • 雑誌名

      Brain Res.

      巻: 15 ページ: 30-44

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2018.03.028.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Drosophila DOCK family protein Sponge is required for development of the air sac primordium.2017

    • 著者名/発表者名
      Morishita K, Anh Suong DN, Yoshida H, Yamaguchi M.
    • 雑誌名

      Exp Cell Res.

      巻: 354 ページ: 95-102

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2017.03.044

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neuron-specific knockdown of the Drosophila fat induces reduction of life span, deficient locomotive ability, shortening of motoneuron terminal branches and defects in axonal targeting.2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura A, Tanaka R, Morishita K, Yoshida H, Higuchi Y, Takashima H, Yamaguchi M.
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 22 ページ: 662-669

    • DOI

      10.1111/gtc.12500

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drosophila DOCK Family Protein Zizimin Involves in Pigment Cell Differentiation in Pupal Retinae.2017

    • 著者名/発表者名
      Ozasa F, Morishita K, Dang NAS, Miyata S, Yoshida H, Yamaguchi M.
    • 雑誌名

      Cell Struct Funct.

      巻: 42 ページ: 117-129

    • DOI

      10.1247/csf.17014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epigenetic regulation of starvation-induced autophagy in Drosophila by histone methyltransferase G9a.2017

    • 著者名/発表者名
      An PNT, Shimaji K, Tanaka R, Yoshida H, Kimura H, Fukusaki E, Yamaguchi M.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 7 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1038/s41598-017-07566-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Histone methyltransferase G9a is a key regulator of the starvation-induced behaviors in Drosophila melanogaster.2017

    • 著者名/発表者名
      Shimaji K, Tanaka R, Maeda T, Ozaki M, Yoshida H, Ohkawa Y, Sato T, Suyama M, Yamaguchi M.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 7 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1038/s41598-017-15344-2

    • 査読あり
  • [学会発表] The translation-dependent scraps mRNA localization in Drosophila early embryo2017

    • 著者名/発表者名
      平島智貴
    • 学会等名
      EMBO Conference on RNA Localization and Local Translation
    • 国際学会
  • [学会発表] ショウジョウバエ初期胚pseudo-cleavage furrow に局在化するmRNA の局在 化機構2017

    • 著者名/発表者名
      田中領
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学会
  • [学会発表] The subcellular localization of yorkie mRNA regulates its functional expression2017

    • 著者名/発表者名
      吉田英樹
    • 学会等名
      EMBO Conference on RNA Localization and Local Translation
    • 国際学会
  • [学会発表] ショウジョウバエ初期胚における anillin mRNA の翻訳依存的な局在機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      平島智貴
    • 学会等名
      RNAフロンティアミーティング2017
  • [学会発表] 飢餓ストレスに応答するエピジェネティック制御因子の研究2017

    • 著者名/発表者名
      冨田早紀
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] がん遺伝子yki mRNAの細胞内局在を制御する因子の同定2017

    • 著者名/発表者名
      坂本優一
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] ABCファミリー遺伝子を標的としたショウジョウバエの新規自閉症モデルの確立2017

    • 著者名/発表者名
      上岡伊吹
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] SLC25A46遺伝子を標的とした人希少神経版病Charcot-Marie-Tooth病の新規ショウジョウバエモデルの開発2017

    • 著者名/発表者名
      須田晃治郎
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] ショウジョウバエ初期杯におけるscraps mRNAの翻訳依存的な局在化機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      平島智貴
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] ALS原因遺伝子FUSのショウジョウバエホモログCabezaと遺伝学的相互作用するエピジェネティック制御因子の同定2017

    • 著者名/発表者名
      浅田賢志
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] ショウジョウバエCOA7の神経特異的ノックダウンは運動能力の低下と神経筋接合部のシナプス長の短縮を誘導する2017

    • 著者名/発表者名
      奥主隆太
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] ショウジョウバエCMT原因遺伝子dFIG4の新規遺伝学的相互作用因子としての長鎖非コードRNA,CR18854の同定2017

    • 著者名/発表者名
      村岡夕香
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] ショウジョウバエモデルを用いたパーキンソン病(PD)原因候補遺伝子の解析2017

    • 著者名/発表者名
      清水丈
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会

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公開日: 2018-12-17  

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