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2017 年度 実施状況報告書

RNA分解酵素Xrn1によるRNA認識機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K15092
研究機関岡山大学

研究代表者

渡邉 和則  岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (70602027)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード熱ストレス / Xrn1 / miRNA
研究実績の概要

本研究は、【熱ストレスによるXrn1活性化機構の解明】、【Xrn1の基質認識機構の解明】を目的に研究を進めている。2017年度は下記の課題を実施しました。
(1) 熱ストレスによりXrn1に結合するタンパク質の同定及びXrn1の修飾変化
熱ストレスによりXrn1に結合するタンパク質をプルダウン法と質量分析により同定を試みた。その結果、幾つかのタンパク質を同定することができた。現在、再現性を確認している。また、熱ストレスによりXrn1の修飾に変化が起こるのか質量分析による同定を試みたが、精製タンパク質の量が少なく、また純度が低いため同定するに至っていない。現在は質量分析の条件及びXrn1の精製条件の検討を行っている。
(2) Xrn1により分解されるmiRNAの同定及びin vitroによるRNA分解実験系の構築
ヒトにおいてXrn1により分解されるmiRNAとしてmiR-382が報告されている。そこで、miR-382がXrn1により分解されているのか検討した。さらにヒト以外の生物種でXrn1が標的とするmiRNAが複数報告されている。そこで、これらのmiRNAもヒトXrn1が標的としているか検討した。その結果、ヒトXrn1はmiR-382も含め複数のmiRNAを標的としていることを明らかにしている。また、ヒトXrn1を用いたin vitroにおけるRNA分解実験系は構築されていない。そのため、Xrn1を用いたin vitro実験系の構築を試みるためにまずXrn1の精製を試みた。その結果、精製収量は低いがXrn1を精製することができた。現在、in vitroでXrn1がRNAを分解することができるのか検討している。

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

2017年度内に熱ストレス特異的なXrn1結合タンパク質の同定及び、熱ストレスによるXrn1の修飾変化を同定する予定だったが、未だ同定するにまで至っていない。しかし、2018年度に予定していたXrn1が標的とするmiRNAをすでに幾つか同定することができている。そのため、やや遅れている課題もある一方で、当初の計画以上に進展している課題もある。

今後の研究の推進方策

2018年度には、少し遅れ気味の課題である熱ストレス特異的に結合するXrn1タンパク質の再現性を確認することを優先する。またXrn1の精製条件を再検討することで、高純度で収量の多い条件を決定し、質量分析により熱ストレスによりXrn1の修飾に変化が起こっているのか同定する。
Xrn1の基質認識機構に関する課題は、当初計画では2018年度に行う予定であった。そこで、当初計画通りにXrn1を用いたin vitro実験系が確立すれば、順次RNAの基質認識実験を行っていく。

次年度使用額が生じた理由

Xrn1の結合タンパク質同定が少し遅れているため、試薬と質量分析装置使用量が低くなったため、翌年度に繰り越すことになった。
2018年度に行う熱ストレス特異的に結合するXrn1タンパク質の同定及び、熱ストレスによるXrn1の修飾変化の同定を行うために用いる試薬及び、質量分析装置使用量に充てる予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] MicroRNA-664a-5p promotes neuronal differentiation of SH-SY5Y cells2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kazunori、Yamaji Ryuhei、Ohtsuki Takashi
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 23 ページ: 225~233

    • DOI

      10.1111/gtc.12559

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasound-dependent cytoplasmic internalization of a peptide-sonosensitizer conjugate2017

    • 著者名/発表者名
      Inaba Yuki、Watanabe Kazunori、Kitamatsu Mizuki、Nakata Eiji、Harada Atsushi、Ohtsuki Takashi
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 25 ページ: 4212~4217

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2017.06.024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of small, highly structured RNAs by molecular beacons2017

    • 著者名/発表者名
      Jin Li, Chengzhen Xu, Naotaka Shimada, Yuichi Miyoshi, Kazunori Watanabe, Wang Cong and Takashi Ohtsuki
    • 雑誌名

      Anal. Methods

      巻: 9 ページ: 2971~2976

    • DOI

      10.1039/C7AY00341B

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Photochemical and sonochemical internalization of CPP-cargo-sensitizer conjugates2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ohtsuki, S. Miki, Y. Inaba, S. Kobayashi, T. Haraguchi, E. Nakata, A. Harada, K. Hirakawa, S. Okazaki, M. Kitamatsu, K. Watanabe
    • 学会等名
      Pacific Rim Nano Medicine Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] MiR-664a-5pは神経分化誘導に重要である2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉和則、山路隆平、大槻高史
    • 学会等名
      日本RNA学会
  • [学会発表] mTORを介した温熱による核内ストレス構造体形成機構2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉和則、岡田真実、井上歩実、山本理紗子、大槻高史
    • 学会等名
      日本ハイパーサーミア学会
  • [学会発表] Pre-miR-664aを用いた光依存的な細胞死の誘導2017

    • 著者名/発表者名
      縄稚朋子、渡邉和則、大槻高史
    • 学会等名
      日本分子生物学会
  • [学会発表] mTORを介した核内ストレス構造体の熱ストレス下における形成機構2017

    • 著者名/発表者名
      井上歩実、渡邉和則、岡田真実、山本理紗子、大槻高史
    • 学会等名
      日本分子生物学会

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公開日: 2018-12-17  

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