哺乳類の核内exosomeによって制御されるRNA分子種の同定と機構解析

哺乳动物核外泌体调控的RNA分子种类的鉴定和机制分析

• 批准号: 17770141
• 负责人: 廣瀬 哲郎
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17770141/
• 关键词: RNA; エクソソーム; 品質管理; RNAプロセシング; RNA分解; 細胞核; RNA干渉; 核小体低分子RNA; スクレアーゼ

真核生物の遺伝子発現過程では、RNAの安定制御が最終的な発現量を決定する上で重要である。一方、多くのノンコーディングRNAは前駆体として合成された後、プロセシングによって成熟化する。これまでにRNAを3'→5'方向に分解するエクソヌクレアーゼが、エクソソームという巨大な複合体を形成し、細胞質と核それぞれに存在することが酵母において明らかになっていた。またこのうち核エクソソームに特異的な構成因子であるRrp6は、様々なRNAプロセシングや品質管理に関わる重要な因子であることが示されていた。本研究ではヒトのRrp6オーソログ(hRrp6)によって分解されるRNA種を特定し、酵母より複雑なRNAプロセシング系を有するヒト細胞におけるエクソソームの役割を明らかにすることを目標にした。まずhRrp6に対する特異的な抗体と高効率にノックダウンできるsiRNAを用いて、HeLa細胞においてhRrp6のノックダウンを行った。ノックダウン細胞からRNAを回収し、コントロールと共に各種RNAの蓄積量およびプロセシングパターンを解析したところ、核小体に局在するU3 snoRNA、マイクロRNA前駆体などがhRrp6のノックダウン細胞で多く蓄積していることを観察した。hRrp6の細胞内局在を抗hRrp6抗体を用いて解析したところ、多くが核小体に局在していることを確認した。さらに近年見つかったmRNA型ncRNAの発現へのエクソソームの関与を、ncRNAの発現を網羅的に解析できるマイクロアレイを用いて解析したところ、数十種類のncRNA様転写物の蓄積量が2倍以上に上昇していることを確認した。以上の結果から、hRrp6はヒト細胞でも核内に局在し、複数のRNA種のプロセシング及び分解に関与していることが示された。

在真核生物的基因表达过程中，RNA的稳定控制对于决定最终的表达水平非常重要。另一方面，许多非编码RNA作为前体合成，然后通过加工成熟。研究表明，在酵母中，核酸外切酶可沿 3'→5' 方向降解 RNA，形成称为外泌体的巨大复合物，并存在于细胞质和细胞核中。其中，Rrp6是核外泌体特有的成分，已被证明是参与各种RNA加工和质量控制的重要因素。在这项研究中，我们的目的是鉴定被人类 Rrp6 直系同源物 (hRrp6) 降解的 RNA 种类，并阐明外泌体在人类细胞中的作用，人类细胞具有比酵母更复杂的 RNA 加工系统。首先，使用针对 hRrp6 的特异性抗体和可高效敲低的 siRNA 在 HeLa 细胞中敲低 hRrp6。当我们从敲低细胞中收集RNA并与对照一起分析各种RNA的积累量和加工模式时，我们发现位于核仁中的U3 snoRNA和microRNA前体在hRrp6敲低细胞中大量积累。当我们使用抗hRrp6抗体分析hRrp6的细胞内定位时，我们证实其大部分定位于核仁中。此外，当我们使用可以综合分析ncRNA表达的微阵列分析外泌体参与近年来发现的mRNA型ncRNA表达时，我们发现数十种ncRNA样转录物的累积量增加了一倍以上。确实如此。上述结果表明，即使在人类细胞中，hRrp6也定位于细胞核，并参与多种RNA的加工和降解。

项目成果

RNAプロセシングを監視する核内RNA品質管理機構

监控 RNA 加工的核 RNA 质量控制机制

• 发表时间: 2006
• 期刊: 蛋白質核酸酵素 51
• 作者: 湯山耕平;山本直樹;柳澤勝彦;Yanagisawa K.;Yanagisawa K.;Yanagisawa K.;Yanagisawa K.;Yanagisawa K.;Tetsuro Hirose;井手上 賢
• 通讯作者: 井手上 賢

RNAプロセシングの進行を規定するRNPリモデリング

RNP 重塑调节 RNA 加工的进程

• 发表时间: 2005
• 期刊: 実験医学 23
• 作者: 廣瀬 哲郎;塩見 美喜子;廣瀬 哲郎
• 通讯作者: 廣瀬 哲郎

snoRNAの生合成と機能に関する新知見

关于 snoRNA 生物发生和功能的新发现

• 发表时间: 2006
• 期刊: 蛋白質核酸酵素 51
• 作者: 湯山耕平;山本直樹;柳澤勝彦;Yanagisawa K.;Yanagisawa K.;Yanagisawa K.;Yanagisawa K.;Yanagisawa K.;Tetsuro Hirose;井手上 賢;佐々木 保典
• 通讯作者: 佐々木 保典

機能性RNAの基本的な特徴と機能

功能性RNA的基本特征和功能

• 发表时间: 2006
• 期刊: ゲノム医学 6
• 作者: 廣瀬 哲郎;塩見 美喜子
• 通讯作者: 塩見 美喜子