ｍＲＮＡ輸送体多様化の分子機構解析によるｍＲＮＡ成熟ネットワーク解明の基盤研究

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23380059
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 増田 誠司 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (20260614)
• 研究分担者: 奥村 克純 三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (30177183)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: mRNA / 輸送体 / 複合体

研究概要

細胞核内においてmRNAのプロセシング過程を制御しているのは、種々のmRNA輸送体である。各過程でのmRNA輸送体は、出芽酵母ではそれぞれ1種類であるが、ヒトなどの高等動物では複数に多様化している。最近申請者は、多様化したヒトmRNA輸送体が、それぞれ独自のmRNA輸送経路を形成し、特異的なmRNAの輸送を制御していることを明らかにした。本研究は、申請者らが発見した新規mRNA輸送体AREX複合体について、AREX複合体ならびにその比較対照となるTREX複合体との複合体の形成様式の違いを解決することを目的とする。
そのためにUAP56とURH49で比較的異なる末端配列を置換したキメラ変異体を作成した。加えてコア領域についても、両者で異なるアミノ酸を1残基ずつ入れ替えたキメラ変異体を作成した。これらの変異体に対して免疫沈降法、RNA-FISH法を用いる事によって複合体形成能と細胞内機能を検証し、UAP56とURH49の違いを決定する領域の同定を試みた。
末端欠損変異体の解析から、UAP56とURH49のいずれのキメラ変異体においても、いずれも元のUAP56あるいはURH49と同じ複合体形成能を示した。細胞内機能についても同様の結果であった。これらの結果からTREX, AREX複合体形成においてUAP56やURH49の末端領域は重要であるが、複合体形成の違いを制御している領域は他に存在している可能性が示唆された。次いでコア領域を入れ替えたキメラ変異体について細胞内機能を検証した結果、URH49変異体の１つがUAP56と同様の機能を持つことを複合体の形成能ならびに機能回復実験において証明した。これらの解析から、UAP56とURH49が共通の祖先から機能分化し、その過程で生じた1アミノ酸変異が複合体形成能を変換し、異なる機能をもつに至ったことを明らかにした。

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Cooperative functions of ZnT1, metallothionein and ZnT4 in the cytoplasm are required for full activation of TNAP in the early secretory pathway. (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto, S., Itsumura, N., Tsuji, T., Anan, Y., Tsuji, N., Ogra, Y., Kimura, T., Miyamae, Y., Masuda, S., Nagao, M. and Kambe T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 ページ: e77445
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0077445.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of 6-octadecynoic acid from a methanol extract of Marrubium vulgare L. as a peroxisome proliferator-activated receptor γ agonist. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohtera, A., Miyamae, Y., Nakai, N., Kawachi, A., Kawada, K., Han, J., Isoda, H., Neffati, M., Akita, T., Maejima, K., Masuda, S., Kambe, T., Mori, N., Irie, K. and Nagao, M.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 440 ページ: 204-209
  • DOI: doi: 10.1016/j.bbrc.2013.09.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trafficking of mRNAs containing ALREX-promoting elements through nuclear speckles. (2013)
  • 著者名/発表者名: Akef, A., Zhang, H., Masuda, S. and Palazzo, AF.
  • 雑誌名: Nucleus 巻: 4 ページ: 326-340
  • DOI: doi: 10.4161/nucl.26052.
  • 査読あり
• [学会発表] 動物細胞の核外輸送過程を利用したタンパク質生産法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 増田誠司
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140328-20140330
• [学会発表] mRNA成熟阻害活性を指標とする抗ガン化合物の探索と産業利用 (2014)
  • 著者名/発表者名: ç
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140328-20140330
• [学会発表] The identification of regions regulates different complex formations of UAP56 and URH49, which are essential for mRNA export. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Fujita, Yuki Minami, Seiji Masuda
  • 学会等名: The 12th International Student Seminar
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20140217-20140217
• [学会発表] 胎性致死の遺伝病LCCS1にて同定されたGLE1の変異FinMajorはmRNAの核外輸送効率を低下させる (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡村真純、志岐拓哉、増田誠司
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20131203-20131206
• [学会発表] The GLE1 mutation identified in LCCS1 affects nuclear mRNA export (2013)
  • 著者名/発表者名: Masumi Okamura, Takuya Shiki, Seiji Masuda
  • 学会等名: RiboClub
  • 発表場所: ケベック、カナダ
  • 年月日: 20130923-20130925
• [学会発表] mRNA核外輸送因子UAP56ならびにURH49における複合体形成差異を決定する領域の同定
  • 著者名/発表者名: 藤田賢一、南裕基、増田誠司
  • 学会等名: 日本RNA学会
  • 発表場所: 愛媛
• [図書] 動物細胞の培養を成功させる条件設定集 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡村真純、平山瑞季、猪瀬春子、増田誠司
  • 総ページ数: 不明
  • 出版者: 技術情報協会
• [備考] 分子応答機構学研究室ホームページ
  • URL: http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/labs/bunshioutou/
• [備考] 京都大学大学院生命科学研究科分子応答機構学
  • URL: http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/j/modules/education/content0040.html