リン酸化によるスプライシングとmRNA輸送の制御機構

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14035102
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 萩原 正敏 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (10208423)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 谷 時雄 熊本大学, 理学部, 教授 (80197516)
• Keywords: mRNAプロセシング / mRNA輸送 / RS蛋白 / リン酸化酵素

Research Abstract

研究目的初期発生において、転写制御のみならず、mRNAのプロセシングや輸送などRNA情報発現系の制御も極めて重要な役割を担っていると考えられる。高次神経系においても、神経細胞の興奮に伴って変化するスプライシングパターンや、シナプスへ動くRNAが観察されているが、その分子機構や生理的意義は不明のままである。すなわち、こうしたRNA情報発現系の時空間ネットワークが、細胞外からどのような分子機構で制御されているのかは、ほとんど未解明のままである。それゆえ本研究では、mRNAプロセシングや動くRNAをシグナル制御する新しいリン酸化酵素カスケードを同定し、RNA情報発現系の時空間ネットワーク制御系を明らかにすることを目指し、SC35, SF2/ASFなどのRS蛋白をリン酸化する酵素群、すなわちClk1, Clk2, Clk3, Clk4, SRPK1, SRPK2, hPRP4などの活性制御機構と基質蛋白の同定を試みている。一連の低分子化合物のスクリーニングの結果、Clk1及びClk4とSRPK1をそれぞれ特異的に阻害する化合物が特定できた。これらの特異的阻害剤や変異体を用いて、Clk1, Clk4, SRPK1, hPRP4などがmRNAプロセシングやmRNA輸送過程で果たす役割を解析中である。また発生などでこれらのリン酸化酵素が果たす役割についても、線虫やアフリカツメガエルを用いて検討中である。

Research Products

• [Publications] Umehara, H., Nishii, Y., Morishima, M., Kakehi, Y., Kioka, N., Amachi, T., Koizumi, J., Hagiwara, M., Ueda, K.: "Effect of cisplatin treatment on speckled distribution of a serine/arginine-rich nuclear protein CROP/Luc7A"Biochem. Biophys. Res. Comm..
• [Publications] Katsu, R., Onogi, H., Wada, K, Kawaguchi, K., Hagiwara, M.: "Novel SR-related protein Clasp specifically interacts with inactivated Clk4 and induces the exon EB inclusion of Clk"J. Biol. Chem.. 277. 44220-44228 (2002)
• [Publications] Suzuki, T., Yamakuni, T., Hagiwara, M., Ichinose, H.: "Identification of ATF-2 as a Transcriptional Regulator for the Tyrosine Hydroxylase Gene"J. Biol. Chem.. 277. 40768-40774 (2002)
• [Publications] Kimura, Y., Corcoran, E.E., Eto K., Gengyo-Ando, K., Muramatsu, M., Kobayashi, R., Freedman, J.H., Mitani, S., Hagiwara, M., Means, A.R., Tokumitsu H.: "A CaMK cascade activates CRE-mediated transcription in neurons of Caenorhabditis elegans"EMBO Rep.. 3. 962-966 (2002)
• [Publications] Kazuhiro, W, Koichi, I, Hagiwara, M: "Identification of methylated protein arginine N-methyltransferase 1, PRMT1 with a new expression cloning strategy"Biochem. Biophys. Acta.. 1591. 1-10 (2002)
• [Publications] Zama, Z., Aoki, R., Kamimoto, T., Inoue, K., Ikeda, Y., Hagiwara M.: "A novel dual-specificity phosphatase SKRP1 interacts with the MAPKK MKK7 and inactivates the JNK MAPK pathway : Implication for the precise regulation of the particular MAPK pathway"J. Biol. Chem.. 277. 23909-23918 (2002)
• [Publications] Zama, Z., Aoki, R., Kamimoto, T., Inoue, K., Ikeda, Y., Hagiwara M.: "Scaffold role of a MAP linase phosphatase, SKRP1 for the JNK signaling pathway"J. Biol. Chem.. 277. 23919-23926 (2002)