Regnase-1の作用機構から探る自然免疫応答における転写後調節の解明

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25860355
• 研究種目: 若手研究(B)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 三野 享史 京都大学, ウイルス研究所, 助教 (60646149)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 自然免疫 / サイトカイン / 転写後調節 / RNA安定性制御 / Regnase-1 / Ribosome

研究概要

本年度は，RNase Regnase-1によるmRNA分解機構を解明するために，まずRegnase-1 の細胞内局在に関し検討を加えた。免疫染色法や免疫電子顕微鏡法あるいは細胞分画法により，Regnase-1は細胞質やendoplasmic reticulum (ER)に局在し，蛋白質合成装置であるリボソーム(ribosome)と共局在する事が分かった。更に，Regnase-1はmRNAのタンパク質翻訳活性化状態であるポリソーム(polysome)に局在することが分かった。次に，Regnase-1と相互作用するタンパク質をプロテオミクス法の1 つであるiTRAQ法により網羅的に解析した結果，多くのribosomal proteinsが相互作用タンパク質として検出された。そこで，Rengase-1がribosomeと直接結合するかどうかをribosome-binding assayにより解析した結果，Regnase-1はribosomeと直接結合するRNaseであることが分かった。以上の結果は，Regnase-1 がribosomeと結合し，translationally active mRNA を標的にして分解していることを示唆している。そこで，Regnase-1がtranslationally active mRNAを分解しているかどうかを，タンパク質合成阻害剤やタンパク質翻訳不活性型mRNAを用いて検討した結果，Regnase-1はタンパク質翻訳が不活性化状態ではmRNAを分解しないことが分かった。つまり，Regnase-1はtranslationally active mRNAを分解していることが分かった。

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

本年度は研究計画通り，主にRegnase-1の細胞内局在について研究を進め，Regnase-1がERやribosomeと共局在し，ribosomeと直接相互作用することを解明した。更に，Regnase-1がtranslationally active mRNAを分解していることも明らかになりつつある。

今後の研究の推進方策

本年度の研究成果より，Regnase-1はribosomeと直接相互作用し，translationally active mRNAを分解していることが明らかとなってきた。そこで，今後はribosomeとの相互作用やタンパク質翻訳がRegnase-1 によるmRNA 分解調節に必要かどうかを詳細に検証する。

研究成果

• [雑誌論文] Gene- and protein-delivered zinc finger–staphylococcal nuclease hybrid for inhibition of DNA replication of human papillomavirus (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Mino, Tomoaki Mori, Yasuhiro Aoyama, Takashi Sera
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 ページ: e56633
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0056633
  • 査読あり
• [雑誌論文] Essential roles of K63-linked polyubiquitin-binding proteins TAB2 and TAB3 in B cell activation via MAPKs (2013)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Ori, Hiroki Kato, Hideki Sanjo, Sarang Tartey, Takashi Mino, Shizuo Akira, Osamu Takeuchi
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 巻: 190 ページ: 4037-4045
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1300173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical role of AZI2 in GM-CSF-induced dendritic cell differentiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Fukasaka, Daisuke Ori, Tatsukata Kawagoe, Satoshi Uematsu, Kenta Maruyama, Toshihiko Okazaki, Tatsuya Kozaki, Tomoko Imamura, Sarang Tartey, Takashi Mino, Takashi Satoh, Shizuo Akira, Osamu Takeuchi
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 巻: 190 ページ: 5702-5711
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1203155
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arid5a controls IL-6 mRNA stability, which contributes to elevation of IL-6 level in vivo (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Masuda, Barry Ripley, Riko Nishimura, Takashi Mino, Osamu Takeuchi, Hiroshi Kiyonari, Go Shioi, Tadamitsu Kishimoto
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 110 ページ: 9409-9414
  • DOI: 10.1073/pnas.1307419110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Malt1-induced cleavage of regnase-1 in CD4(+) helper T cells regulates immune activation (2013)
  • 著者名/発表者名: Takuya Uehata, Hidenori Iwasaki, Alexis Vandenbon, Kazufumi Matsushita, Eduardo Hernandez Cuellar, Kanako Kuniyoshi, Takashi Satoh, Takashi Mino, Yutaka Suzuki, Daron M. Standley, Tohru Tsujimura, Hiromi Rakugi, Yoshitaka Isaka, Osamu Takeuchi, Shizuo Akira
  • 雑誌名: Cell 巻: 153 ページ: 1036-1049
  • DOI: 10.1016/j.cell.2013.04.034
  • 査読あり
• [雑誌論文] Post-transcriptional regulation of cytokine mRNA controls the initiation and resolution of inflammation (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Mino, Osamu Takeuchi
  • 雑誌名: Biotechnology and Genetic Engineering 巻: 29 ページ: 49-60
  • DOI: 10.1080/02648725.2013.801236
  • 査読あり
• [学会発表] Regnase-1の作用機構から探る自然免疫応答における転写後調節の解明
  • 著者名/発表者名: 三野享史
  • 学会等名: 新学術領域「ゲノム支援」2013年度 拡大班会議
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル(兵庫県神戸市)
• [学会発表] 自然免疫応答の転写後調節におけるRegnase-1 の作用機構
  • 著者名/発表者名: 三野享史
  • 学会等名: 名古屋市立大学大学院薬学研究科藤原研究室セミナー
  • 発表場所: 名古屋市立大学田辺通キャンパス(愛知県名古屋市)
  • 招待講演
• [学会発表] 自然免疫応答の転写後調節におけるRegnase-1 の作用機構
  • 著者名/発表者名: 三野享史
  • 学会等名: 日本化学会北海道支部 平成25年度室蘭・苫小牧地区化学講演会
  • 発表場所: 苫小牧工業高等専門学校(北海道苫小牧市)
  • 招待講演
• [備考] 京都大学ウイルス研究所感染防御研究分野竹内研究室ホームページ
  • URL: http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/Lab/Takeuchi_HP/