コドンに隠された暗号の解明：ヒトコドン最適化制御による治療戦略

揭开隐藏在密码子中的密码：基于人类密码子优化控制的治疗策略

基本信息

批准号：
20F20115
负责人：
竹内理
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20F20115/
关键词：
コドンバイアス mRNA安定性ｍRNA分解

项目摘要

Hia氏は、哺乳類細胞においてmRNAのコドンの偏りがmRNAの安定性やタンパク質発現に与える影響を検討し、コドンの3番目の塩基がGもしくはCの場合mRNAの安定化、AもしくはUが不安定化に関わることを解明した。本共同研究では、コドンの偏りによるmRNA制御分子メカニズムを解明するために、ヒト細胞であるCas9発現K562細胞を用いてCRIPR/Cas9スクリーニングによりコドン依存性に発現を変化させる遺伝子のtranscriptome-wideスクリーニングを行った。その結果、制御因子として分子Xを含む一群の遺伝子を同定することに成功した。続いて、この分子Xを欠損するK562細胞を作製したところ、最適、非最適コドンを有するレポーターの発現をそれぞれ低下、上昇させた。また、この欠損細胞を用いてTranscriptome解析などの検討を行うと、この細胞ではコドン依存性に遺伝子発現が影響を受けていることが明らかとなった。さらに、この細胞を用いてRibosome profiling解析を行い、コドン依存性に翻訳の変化が起こる事を見出した。今後、その分子メカニズムに関しさらに解析を行っていく予定である。また、Hia氏はBioinformaticsの専門家でもあり、コドンの研究にとどまらず、Cyclin JやRegnase-1など免疫調節因子の遺伝子発現変化における役割の解析に関しても研究を行った。その結果として、Cyclin Jがマクロファージにおいて代謝系に関わる遺伝子発現を負に制御していることを明らかにし、自然免疫の遺伝子発現制御の一端を明らかにすることに貢献した。さらに、Hia氏は、コドンの偏りによるmRNA安定性やタンパク質制御に関する総説や著書の執筆も精力的に行った。

HIA研究了密码子对mRNA的影响对哺乳动物细胞中mRNA稳定性和蛋白质表达的影响，并揭示了当密码子的第三碱基为g或c时，mRNA稳定和A或U参与不稳定。在这项合作研究中，为了阐明密码子偏置引起的mRNA调节的分子机制的机制，我们通过使用表达人Cas9的K562细胞进行了CRIPR/CAS9筛选，对基因的转录组筛查进行了转录组筛查，以依赖CRIPR/CAS9筛选来改变其表达。结果，我们成功地确定了一组包含分子X的基因作为调节因素。随后，制备了该分子X缺乏的K562细胞，并分别降低了最佳和非最佳密码子的记者的表达，并增加了。此外，当我们使用该缺陷细胞进行了转录组分析和其他研究时，发现基因表达在该细胞中以密码子依赖性方式影响。此外，使用这些细胞进行了核糖体分析分析，并发现翻译变化以密码子依赖性方式发生。将来，将对分子机制进行进一步分析。 HIA还是生物信息学专家，不仅密码子进行了研究，还研究了免疫调节剂（例如Cyclin j和regnase-1）在基因表达变化中的作用。结果，揭示了细胞周期蛋白J对巨噬细胞中代谢基因的表达进行负调节，这有助于阐明一部分先天免疫的基因表达控制。此外，HIA还在大力撰写有关密码子偏见引起的有关mRNA稳定性和蛋白质调节的评论和书籍。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Strasbourg University(フランス)

斯特拉斯堡大学（法国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

The effects of codon bias and optimality on mRNA and protein regulation

DOI：
10.1007/s00018-020-03685-7
发表时间：
2020-10-30
期刊：
CELLULAR AND MOLECULAR LIFE SCIENCES
影响因子：
8
作者：
Hia, Fabian;Takeuchi, Osamu
通讯作者：
Takeuchi, Osamu

Codon Bias Confers Stability to mRNAs in Humans, The 25th Annual Meeting of the RNA Society

密码子偏倚赋予人类 mRNA 稳定性，RNA 学会第 25 届年会

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hia;F.;Yang;S.F.;Shichino;Y.;Yoshinaga;M.;Murakawa;Y.;Vandenbon;A.;Fukao;A.;Fujiwara;T.;Landthaler;M.;Natsume;T.;Adachi;S.;Iwasaki;S.;Takeuchi;O.
通讯作者：
O.

RNA Damage and Repair (The Role of Ribonucleases in RNA Damage, Inactivation and Degradation)

RNA 损伤和修复（核糖核酸酶在 RNA 损伤、失活和降解中的作用）

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hia F;Takeuchi O
通讯作者：
Takeuchi O

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

竹内理其他文献

客観的心理測定に向けた圧電センサの適応可能性（Ⅱ）－コミュニケーション場面における英語スピーキング不安の測定－

压电传感器对客观心理测量的适应性（二）——测量沟通情境中的英语口语焦虑——

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
宝田隼;中川勇武;中村隼;鎌田浩輝;川村碧;植木美千子;脇田貴文;守谷順;柳美帆;黒木和明;天野航;武藤崇記;出口美樹;西尾玲;竹下皇二;竹内理;田實佳郎;宝田隼，中川勇武，中村隼，鎌田浩輝，川村碧，植木美千子，脇田貴文，守谷順，柳美帆，黒木和明，天野航，武藤崇記，出口美樹，竹内理，田實佳郎;池田　周;脇田貴文，植木美千子，宝田準，守谷順，柳美帆，黒木和明，天野航，武藤崇記，出口美樹，田實佳郎，竹内理
通讯作者：
脇田貴文，植木美千子，宝田準，守谷順，柳美帆，黒木和明，天野航，武藤崇記，出口美樹，田實佳郎，竹内理