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2014 年度 実施状況報告書

AID依存性RNA編集により誘導される、トポイソメラーゼ1を介したゲノム不安定性

研究課題

研究課題/領域番号 25440007
研究機関京都大学

研究代表者

小林 牧  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20400690)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードAID / トポイソメラーゼ1 / 免疫グロブリン遺伝子 / 遺伝子不安定性
研究実績の概要

AIDによるTop1の翻訳を抑制する分子メカニズムの解明について、Top1 mRNA側からのアプローチとして、Top1 mRNA中のAgo2結合配列をPAR-CLIP法により決定した。さらに、その領域の機能を、ルシフェラーゼ法で検証した結果、同領域がAID依存的な翻訳抑制機構を媒介するものであることを証明した。また、Top1 mRNA中のAgo2結合配列をノックアウトした培養B細胞を用いて、同領域が実際にクラススイッチ組み換えに必要であることを示した。同領域に結合するmiRNAの候補をAIDにより発現が変換するmiRNAのセットから絞込み、数種類のmiRNAが実際にクラススイッチ組換えや体細胞突然変異に貢献することを示した。このように、Top1によるDNA切断にTop1 mRNA領域が重要であることを初めて確認し、さらにmiRNAが関与することを実証した。AIDによるmiRNA制御が免疫グロブリン遺伝子座の切断の端緒であるが、Top1 mRNAを標的とするmiRNAであれば、いずれであれTop1の低下からゲノム不安定性を惹起するため、この知見は発がんメカニズムの解明の上で大変重要である。また、免疫グロブリン遺伝子座の切断前後に特異的に集積する分子の解析材料として免疫グロブリン遺伝子座へのlexA配列が挿入された細胞およびlexA配列結合ドメインタンパク質の発現などの細胞工学的段階が終了し、今後回収される複合体からTop1と協調して働く因子が分離されることが期待される。

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

Top1 mRNA中のAgo2結合配列を絞り込み、さらにその配列の機能を異なる2種類の方法で検証しクラススイッチにおける重要性を実証した。また、AIDによるDNA切断部位に特異的な複合体の分離の予備実験に成功し、現在検証データを集積しているため、AIDがmiRNAを用いてTop1を制御する分子メカニズムに確実に迫りつつある。

今後の研究の推進方策

Top1 mRNAに実際に結合しているmiRNAを決定するためには、Top1 mRNAへの分離用tag挿入とRNA ligaseを用いる新しい手法が必要であり、使用する細胞の開発を行っている。AIDにより制御されTop1の減少を誘導するmiRNAが決まれば、AIDによるRNA編集が示される可能性が高い。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] APE1 is dispensable for S region cleavage but required for its repair in class switch recombination2014

    • 著者名/発表者名
      Jianliang Xu, Afzal Husain, Wenjun Hu, Tasuku Honjo and Maki Kobayashi.
    • 雑誌名

      PNAS USA

      巻: 111 ページ: 17242-17247

    • DOI

      doi: 10.1073/pnas.1420221111

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] C-terminal region of activation-induced cytidine deaminase (AID) is required for efficient class switch recombination and gene conversion2014

    • 著者名/発表者名
      Sabouri, Somayeh, Kobayashi, Maki, Begum, Nasim A., Xu, Jianliang, Hirota, Kouji, Honjo, Tasuku
    • 雑誌名

      PNAS USA

      巻: 111 ページ: 2253-2258

    • DOI

      doi:10.1073/pnas.1324057111

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Activation-induced cytidine deaminase is dispensable for virus-mediated liver and skin tumor development in mouse models2014

    • 著者名/発表者名
      Tung Nguyen,Jianliang Xu,Shunsuke Chikuma,Hiroshi Hiai,Kazuo Kinoshita,Kyoji Moriya,Kazuhiko Koike,Gian Paolo Marcuzzi, Herbert Pfister, Tasuku Honjo, and Maki Kobayashi.
    • 雑誌名

      Int Immunol

      巻: 26 ページ: 397-406

    • DOI

      doi:10.1093/intimm/dxu040

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Immunoglobulin gene diversification by activation-induced cytidine deaminase (AID) through Topoisomerase1 (Top1) .2015

    • 著者名/発表者名
      Maki Kobayashi, Jianliang Xu, Tasuku Honjo
    • 学会等名
      The Golden Anniversary of B Cells Discovery, Keystone Symposia
    • 発表場所
      Fairmont Banff Springs, Banff, Canada
    • 年月日
      2015-03-22 – 2015-03-26
  • [学会発表] AID-regulated Topoisomerase1 is the DNA cleaving enzyme during immunoglobulin diversification2014

    • 著者名/発表者名
      Maki Kobayashi
    • 学会等名
      Kyoto University & National Taiwan University Symposium
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-09-01
    • 招待講演
  • [学会発表] AID regulates Top1 translation by changing miRNA loading to Top1 mRNA2014

    • 著者名/発表者名
      Maki Kobayashi, Masayuki Shimizu, Koichiro Higasa, Fumihiko Matsuda and Tasuku Honjo
    • 学会等名
      Frontiers in Immunology 2014
    • 発表場所
      Novel Forum,Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2014-06-18 – 2014-06-21

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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