一過性運動が及ぼす翻訳動態変化の網羅的解析

综合分析瞬态运动引起的平移动力学变化

基本信息

批准号：
15J05052
负责人：
佐古博皓
金额：
$ 1.39万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は昨年度達成することができたため、今年度は、より発展的な研究に取り組むことができた．具体的には、一過性運動・持久性運動・老化モデルなどに転写・翻訳動態の網羅的解析を行い、共発現遺伝子ネットワーク解析（WGCNA）を行い、翻訳を調節している新因子を発見した．WGCNAでは、発現パターンの相関が強い遺伝子同士は一つの共発現遺伝子ネットワークを形成すると考える．WGCNAの一つの特徴として、同一のネットワーク内の遺伝子らは似たような機能を有していることが多い．そのため、機能未知であった遺伝子も近傍の既知遺伝子の機能からその働きを推測することができる．本研究における網羅的な転写・翻訳動態データにWGCNAを行ったところ、翻訳動態特異的な（転写動態では見られない遺伝子間の）ネットワークを発見した．そのうちの一つには、リボソーム複合体や翻訳に関わる遺伝子がエンリッチされていた．このネットワークを詳細に検討したところ、これまでリボソームや翻訳とは全く関係性が認められていない遺伝子も当該ネットワークに存在していた（遺伝子群ｘ）．前述の通り、WGCNAでは似た機能を有する遺伝子が同一ネットワークに集まる傾向が強いため、これら遺伝子群ｘは翻訳を調節している新因子である可能性が示唆された．遺伝子群ｘの翻訳に関する機能をウェットの実験により検証した．これらの遺伝子を培養細胞においてノックダウンさせることで、遺伝子群ｘの細胞増殖・翻訳動態への影響を検証した．その結果、遺伝子群ｘのノックダウンによって、細胞の増殖が著しく停滞することに加え、細胞内のグローバルなタンパク質産生量も顕著な減少を示した．このことから、WGCNAによって推測された新規翻訳調節因子遺伝子群ｘは、翻訳を調節していることが示された．現在は、どのような作用機序によって、遺伝子群ｘが翻訳を調節しているのかを検証している．

这项研究的目的是去年实现的，今年我们能够从事更高级的研究。具体而言，我们对瞬态运动，耐力运动和衰老模型中的转录和翻译动态进行了全面分析，进行了共表达的基因网络分析（WGCNA），以发现调节翻译的新因素。在WGCNA中，表达模式中具有强相关性的基因形成单个共表达基因网络。 WGCNA的一个特征是，同一网络中的基因通常具有相似的功能。因此，可以推断出从附近已知基因的功能起作用的基因的功能。当WGCNA对本研究的综合转录和翻译动力学数据进行了执行时，我们发现了一个特定于翻译动力学的网络（在转录动力学中未见）。其中之一富含参与翻译的核糖体复合物和基因。在对该网络进行了详细检查之后，网络中也没有发现与核糖体或翻译有任何关系（基因组X）。如上所述，由于具有相似功能的基因倾向于聚集在WGCNA的同一网络中，因此已经提出这些基因X可能是调节翻译的新因素。通过湿实验验证了基因组X的翻译功能。通过在培养的细胞中拆卸这些基因，我们检查了基因X基因对细胞增殖和翻译动力学的影响。结果，基因X的敲低显着减慢了细胞增殖，并且细胞内的全球蛋白质产量也显着降低。这表明由WGCNA推断的新型翻译调节基因X X X调节翻译。目前，我们正在研究基因X组翻译的作用机理。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

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专利数量（0）

Genome-wide Analysis of Acute Inflammatory and Anti-Inflammatory Responses in RAW264 Cells Suggests cis-Elements Associated with Translational Regulation

RAW264 细胞急性炎症和抗炎反应的全基因组分析表明顺式元件与翻译调控相关

DOI：
10.4172/2153-0602.1000191
发表时间：
2016
期刊：
Journal of Data Mining in Genomics & Proteomics
影响因子：
0
作者：
長野史尚;八島雄士;磯貝浩久;Hiroaki Sako and Katsuhiko Suzuki
通讯作者：
Hiroaki Sako and Katsuhiko Suzuki

翻訳速度変化に起因するタンパク質の構造・機能変化の可能性

由于翻译速率的变化而导致蛋白质结构和功能发生变化的可能性

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiroaki Sako;Koichi Yada;and Katsuhiko Suzuki;Hiroaki Sako and Katsuhiko Suzuki;佐古博皓;佐古博皓
通讯作者：
佐古博皓

Identifying Conserved Hotspots of Inflammatory Stimulus-induced Dynamics in Translation Speed within Ribosomal Exit Tunnel at a Single Residue Resolution

以单一残基分辨率识别核糖体出口隧道内翻译速度中炎症刺激诱导的动力学的保守热点

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiroaki Sako;Koichi Yada;and Katsuhiko Suzuki;Hiroaki Sako and Katsuhiko Suzuki;佐古博皓;佐古博皓;佐古博皓;佐古博皓;Hiroaki Sako
通讯作者：
Hiroaki Sako

Age-Associated Co-Expression Gene Network Analysis of Publicly Available Microarray Data of Mouse Satellite Cells and Gastrocnemius Muscle

小鼠卫星细胞和腓肠肌公开微阵列数据的年龄相关共表达基因网络分析