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2010 年度 実績報告書

小胞体ストレスセンサーIRE1によるシグナル伝達機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 20380062
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

河野 憲二  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (50142005)

キーワードストレス / シグナル伝遠 / 細胞・組織 / 蛋白質 / 動物
研究概要

1 IRE1βの生理機能 哺乳動物の消化器系でのみ発現されている小胞体ストレスセンサーIRE1βの生理機能を、IRE1β遺伝子欠損(KO)マウスを用いて解析した。IRE1βは腸・胃などのムチン産生細胞である杯(さかずき)細胞で特異的に発現しており、IRE1βKOマウスの杯細胞では、2型ムチン前駆体が大量に小胞体に蓄積しており小胞体の極度の肥大化が観察された。HeLa細胞に野生型や変異型IRE1βを発現させその影響を詳細に調べた結果、IRE1βは小胞体膜上に集まる膜蛋白質や分泌蛋白質のmRNAをある割合で切断する可能性があること、その切断によりムチンmRNA量の微妙な制御を行なうこと、KOマウスではムチンmRNAの代謝回転が遅くなっていること、など様々な実験データから、IRE1βはそのRNase活性を利用して新生ムチン蛋白量が適正になるようmRNAを切断することにより微妙な調整をしているのではないか、と強く示唆するデータを得た。
2 XBP1mRNAの特殊スプライシング機構 一方、必須遺伝子のIRE1αは転写因子前駆体をコードするXBP1u mRNAを2カ所で切断し特殊なスプライシング反応を開始することがわかっているが、切断後の両者をつなぐリガーゼが未だ単離されていなかった。今回ウサギ赤血球抽出液中にこのリガーゼ活性を見出し、この反応を試験管内で再構成することに成功した。さらにこの哺乳動物のRNAリガーゼによるさXBP1mRNAの連結反応は、ホスホジエステル結合形成の過程で、酵母で報告されているHAC1mRNAスプライシング機構とは異なる反応で行われていることが明らかとなった。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Reconstitution and characterization of the unconventional slicing of XBP1u mRNA in vitro.2011

    • 著者名/発表者名
      Shinya, S.
    • 雑誌名

      Nucleic.Acids Res.

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Translational pausing ensures membrane-targeting and cytoplasmic splicing of XBP1u mRNA.2011

    • 著者名/発表者名
      Yanagitani, K.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 331(6017) ページ: 586-589

    • 査読あり
  • [雑誌論文] XBP1u mRNAが小胞体膜において効率よくスプライシングされるには翻訳停止反応が必要である2011

    • 著者名/発表者名
      柳谷耕太
    • 雑誌名

      ライフサイエンス新着論文レビュー

  • [雑誌論文] 小胞体膜上で起こるスプライシングの洗練されたメカニズム2011

    • 著者名/発表者名
      柳谷耕太
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: (印刷中)

  • [雑誌論文] 小胞体膜貫通型センサーIRE1が核に効率よく情報を伝える仕組み2010

    • 著者名/発表者名
      柳谷耕太
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 48 ページ: 226-228

  • [学会発表] XBP1uタンパク質の小胞体膜局在化メカニズムの解析2010

    • 著者名/発表者名
      江崎悠太
    • 学会等名
      BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会・合同大会)
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] Functional Difference Between IRE1a and IRE1b2010

    • 著者名/発表者名
      杉村瞳
    • 学会等名
      BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会・合同大会)
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] The ER stress sensor IRE1β down-regulates MUC2 mRNA to optimize mucin production2010

    • 著者名/発表者名
      都留秋雄
    • 学会等名
      BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会・合同大会)
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] Unfolded-protein interaction with stress sensor Ire12010

    • 著者名/発表者名
      Kota Yanagitani
    • 学会等名
      The 3rd InternationalSymposium on Protein Community
    • 発表場所
      ホテル日航奈良
    • 年月日
      2010-09-13
  • [学会発表] The role of IRE1β in LS174T human colon carcinoma cells2010

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nakamura
    • 学会等名
      The 3rd InternationalSymposium on Protein Community
    • 発表場所
      ホテル日航奈良
    • 年月日
      2010-09-13
  • [学会発表] Exploring factors involved in the splicing of XBP1 mRNA.2010

    • 著者名/発表者名
      Sayoko Shinya
    • 学会等名
      The 3rd InternationalSymposium on Protein Community
    • 発表場所
      ホテル日航奈良
    • 年月日
      2010-09-13
  • [学会発表] The ER stress sensor IRE1β down-regulates MUC2 mRNA to optimize mucin production2010

    • 著者名/発表者名
      Akio Tsuru
    • 学会等名
      The 3rd InternationalSymposium on Protein Community
    • 発表場所
      ホテル日航奈良
    • 年月日
      2010-09-13
  • [学会発表] Analysis of XBP1 mRNA splicing reaction in unfolded protein response2010

    • 著者名/発表者名
      Sayoko Shinya
    • 学会等名
      15th Annual meeting of the RNA society
    • 発表場所
      Washington (USA)
    • 年月日
      2010-06-23
  • [学会発表] 新生鎖を介したXBP1u mRNAの膜局在化に必須な分子機構2010

    • 著者名/発表者名
      柳谷耕太
    • 学会等名
      第62回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      2010-05-21
  • [学会発表] The ER stress-sensory mechanism by transmembrane protein Ire1-Dimerization of Ire1 is not sufficient for its activation2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kohno
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting "Molecular Chaperones & Stress Responses"
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor, NewYork (USA)
    • 年月日
      2010-05-05
  • [学会発表] Molecular mechanism for nascent chain-mediated XBP1u mRNA targeting onto membrane2010

    • 著者名/発表者名
      Kota Yanagitani
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting "Molecular Chaperones & Stress Responses"
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor, NewYork (USA)
    • 年月日
      2010-05-05
  • [備考] HP

    • URL

      http://bsw3.naist.jp/kouno/kouno.html

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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