研究者業績
基本情報
- 所属
- 株式会社イクスフォレストセラピューティックス (特命フェロー)藤田医科大学 腫瘍医学研究センター 客員教授 (名誉教授)
- 学位
- 医学博士(筑波大学大学院)
- 研究者番号
- 50212204
- J-GLOBAL ID
- 201101037230271477
- researchmap会員ID
- B000004071
- 外部リンク
私たちの体を作り、生きていくために必要なすべての蛋白質の設計図はmRNAです! ところが遺伝子から転写されたばかりのmRNA前駆体はイントロンと呼ばれる不要な部分でずたずたに分断されています。そのイントロンを取り除くスプライシングと呼ばれる過程は実に精巧に行われていて、ひとたびそれに狂いが生じると、細胞機能に障害をひき起こし、しばしば重い病気の原因になっています。私たちは、この重要なスプライシングが正確に行われる秘密を明らかにし、難治疾患に関与しているスプライシング異常がどのような機序で起こっているかを研究しています。
研究キーワード
10研究分野
6経歴
3-
2024年5月 - 現在
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2024年4月 - 現在
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2007年4月 - 2024年3月
論文
84-
Biochemical and Biophysical Research Communications 703 149682-149682 2024年4月 査読有り
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Nature Communications 15(1) 2024年1月15日 査読有りAbstract mRNA export is an essential pathway for the regulation of gene expression. In humans, closely related RNA helicases, UAP56 and URH49, shape selective mRNA export pathways through the formation of distinct complexes, known as apo-TREX and apo-AREX complexes, and their subsequent remodeling into similar ATP-bound complexes. Therefore, defining the unidentified components of the apo-AREX complex and elucidating the molecular mechanisms underlying the formation of distinct apo-complexes is key to understanding their functional divergence. In this study, we identify additional apo-AREX components physically and functionally associated with URH49. Furthermore, by comparing the structures of UAP56 and URH49 and performing an integrated analysis of their chimeric mutants, we exhibit unique structural features that would contribute to the formation of their respective complexes. This study provides insights into the specific structural and functional diversification of these two helicases that diverged from the common ancestral gene Sub2.
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Cell Reports 42(12) 113534-113534 2023年12月 査読有り最終著者責任著者
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Anticancer Research 43(10) 4663-4672 2023年9月29日 査読有り
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Mol. Cell. Oncol. ,in press. 2021年12月 査読有り
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Cancer Science 112 4957-4967 2021年12月 査読有り
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SPF45/RBM17-dependent, but not U2AF-dependent, splicing in a distinct subset of human short introns.Nature communications 12(1) 4910-4910 2021年8月13日 査読有りHuman pre-mRNA introns vary in size from under fifty to over a million nucleotides. We searched for essential factors involved in the splicing of human short introns by screening siRNAs against 154 human nuclear proteins. The splicing activity was assayed with a model HNRNPH1 pre-mRNA containing short 56-nucleotide intron. We identify a known alternative splicing regulator SPF45 (RBM17) as a constitutive splicing factor that is required to splice out this 56-nt intron. Whole-transcriptome sequencing of SPF45-deficient cells reveals that SPF45 is essential in the efficient splicing of many short introns. To initiate the spliceosome assembly on a short intron with the truncated poly-pyrimidine tract, the U2AF-homology motif (UHM) of SPF45 competes out that of U2AF65 (U2AF2) for binding to the UHM-ligand motif (ULM) of the U2 snRNP protein SF3b155 (SF3B1). We propose that splicing in a distinct subset of human short introns depends on SPF45 but not U2AF heterodimer.
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International journal of molecular sciences 22(12) 2021年6月17日 査読有りUsing TSG101 pre-mRNA, we previously discovered cancer-specific re-splicing of mature mRNA that generates aberrant transcripts/proteins. The fact that mRNA is aberrantly re-spliced in various cancer cells implies there must be an important mechanism to prevent deleterious re-splicing on the spliced mRNA in normal cells. We thus postulated that mRNA re-splicing is controlled by specific repressors, and we searched for repressor candidates by siRNA-based screening for mRNA re-splicing activity. We found that knock-down of EIF4A3, which is a core component of the exon junction complex (EJC), significantly promoted mRNA re-splicing. Remarkably, we could recapitulate cancer-specific mRNA re-splicing in normal cells by knock-down of any of the core EJC proteins, EIF4A3, MAGOH, or RBM8A (Y14), implicating the EJC core as the repressor of mRNA re-splicing often observed in cancer cells. We propose that the EJC core is a critical mRNA quality control factor to prevent over-splicing of mature mRNA.
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Cell chemical biology 2021年3月23日 査読有り
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International journal of molecular sciences 21(22) 2020年11月20日 査読有りPre-mRNA splicing is an essential mechanism for ensuring integrity of the transcriptome in eukaryotes. Therefore, splicing deficiency might cause a decrease in functional proteins and the production of nonfunctional, aberrant proteins. To prevent the production of such aberrant proteins, eukaryotic cells have several mRNA quality control mechanisms. In addition to the known mechanisms, we previously found that transcription elongation is attenuated to prevent the accumulation of pre-mRNA under splicing-deficient conditions. However, the detailed molecular mechanism behind the defect in transcription elongation remains unknown. Here, we showed that the RNA binding protein Rbm38 reduced the transcription elongation defect of the SMEK2 gene caused by splicing deficiency. This reduction was shown to require the N- and C-terminal regions of Rbm38, along with an important role being played by the RNA-recognition motif of Rbm38. These findings advance our understanding of the molecular mechanism of the transcription elongation defect caused by splicing deficiency.
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iScience 23(7) 101345-101345 2020年7月24日 査読有りCircular RNAs (circRNAs) are stable non-coding RNAs with a closed circular structure. One of the best studied circRNAs is ciRS-7 (CDR1as), which acts as a regulator of the microRNA miR-7; however, its biosynthetic pathway has remained an enigma. Here we delineate the biosynthetic pathway of ciRS-7. The back-splicing events that form circRNAs are often facilitated by flanking inverted repeats of the primate-specific Alu elements. The ciRS-7 gene lacks these elements, but, instead, we identified a set of flanking inverted elements belonging to the mammalian-wide interspersed repeat (MIR) family. Splicing reporter assays in HEK293 cells demonstrated that these inverted MIRs are required to generate ciRS-7 through back-splicing, and CRISPR/Cas9-mediated deletions confirmed the requirement of the endogenous MIR elements in SH-SY5Y cells. Using bioinformatic searches, we identified several other MIR-dependent circRNAs and confirmed them experimentally. We propose that MIR-mediated RNA circularization is used to generate a subset of mammalian circRNAs.
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Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 116(19) 9340-9349 2019年5月7日 査読有りOne of the morphological hallmarks of terminally differentiated secretory cells is highly proliferated membrane of the rough endoplasmic reticulum (ER), but the molecular basis for the high rate of protein biosynthesis in these cells remains poorly documented. An important aspect of ER translational control is the molecular mechanism that supports efficient use of targeted mRNAs in polyribosomes. Here, we identify an enhancement system for ER translation promoted by p180, an integral ER membrane protein we previously reported as an essential factor for the assembly of ER polyribosomes. We provide evidence that association of target mRNAs with p180 is critical for efficient translation, and that SF3b4, an RNA-binding protein in the splicing factor SF3b, functions as a cofactor for p180 at the ER and plays a key role in enhanced translation of secretory proteins. A cis-element in the 5' untranslated region of collagen and fibronectin genes is important to increase translational efficiency in the presence of p180 and SF3b4. These data demonstrate that a unique system comprising a p180-SF3b4-mRNA complex facilitates the selective assembly of polyribosomes on the ER.
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International journal of molecular sciences 20(3) 773 2019年2月12日 査読有りTSG101 (Tumor susceptibility 101) gene and its aberrantly spliced isoform, termed TSG101∆154-1054, are tightly linked to tumorigenesis in various cancers. The aberrant TSG101∆154-1054 mRNA is generated from cancer-specific re-splicing of mature TSG101 mRNA. The TSG101∆154-1054 protein protects the full-length TSG101 protein from ubiquitin-mediated degradation, implicating TSG101∆154-1054 protein in the progression of cancer. Here, we confirmed that the presence of TSG101∆154-1054 mRNA indeed caused an accumulation of the TSG101 protein in biopsies of human nasopharyngeal carcinoma (NPC), which was recapitulated by the overexpression of TSG101∆154-1054 in the NPC cell line TW01. We demonstrate the potential function of the TSG101∆154-1054 protein in the malignancy of human NPC with scratch-wound healing and transwell invasion assays. By increasing the stability of the TSG101 protein, TSG101∆154-1054 specifically enhanced TSG101-mediated TW01 cell migration and invasion, suggesting the involvement in NPC metastasis in vivo. This finding sheds light on the functional significance of TSG101∆154-1054 generation via re-splicing of TSG101 mRNA in NPC metastasis and hints at its potential importance as a therapeutic target.
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The Journal of steroid biochemistry and molecular biology 182 21-26 2018年9月 査読有り
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International journal of hematology 108(2) 208-212 2018年8月 査読有り
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Biochemical and biophysical research communications 496(3) 921-926 2018年2月12日 査読有り
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Frontiers in molecular biosciences 5 52-52 2018年 査読有り
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RNA (New York, N.Y.) 23(1) 47-57 2017年1月 査読有り
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International journal of molecular sciences 17(10) 2016年10月13日 査読有り
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International journal of molecular sciences 17(8) 2016年8月2日 査読有り
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International journal of laboratory hematology 38(2) e15-e18 2016年4月
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Genes, chromosomes & cancer 55(3) 242-50 2016年3月 査読有り
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Biochimica et biophysica acta 1859(1) 192-9 2016年1月 査読有りA recent massive parallel sequencing analysis has shown the fact that more than 80% of the human genome is transcribed into RNA. Among many kinds of the non-protein coding RNAs, we focus on the metastasis associated lung adenocarcinoma transcript 1 (MALAT1) that is a long non-coding RNA upregulated in metastatic carcinoma cells. Two molecular functions of MALAT1 have been proposed, one is the control of alternative splicing and the other is the transcriptional regulation. In this review, we document the molecular characteristics and functions of MALAT1 and shed light on the implication in the molecular pathology of various cancers. This article is part of a Special Issue entitled: Clues to long noncoding RNA taxonomy1, edited by Dr. Tetsuro Hirose and Dr. Shinichi Nakagawa.
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International journal of molecular sciences 16(5) 10376-88 2015年5月7日 査読有り
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Cytogenetic and genome research 146(4) 279-84 2015年 査読有り
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HnRNP L and hnRNP LL antagonistically modulate PTB-mediated splicing suppression of CHRNA1 pre-mRNA.Scientific reports 3 2931-2931 2013年10月14日 査読有り
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FEBS letters 587(6) 555-61 2013年3月18日 査読有り
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Nucleic acids research 40(16) 7896-906 2012年9月 査読有り
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Biochemical and biophysical research communications 423(2) 289-94 2012年6月29日 査読有り
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RNA (New York, N.Y.) 18(4) 738-51 2012年4月 査読有り
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Molecular and cellular biology 30(9) 2220-8 2010年5月 査読有り
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Neurochemistry international 56(6-7) 736-739 2010年5月 査読有り
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Genes to cells : devoted to molecular & cellular mechanisms 12(10) 1179-91 2007年10月 査読有り
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Nucleic acids research 34(8) e63 2006年5月8日 査読有り
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FEBS letters 580(2) 399-409 2006年1月23日 査読有り
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Molecular and cellular biology 25(4) 1446-57 2005年2月 査読有り
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Human RNPS1 and its associated factors: a versatile alternative pre-mRNA splicing regulator in vivo.Molecular and cellular biology 24(3) 1174-87 2004年2月 査読有り
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Genes to cells : devoted to molecular & cellular mechanisms 9(2) 121-30 2004年2月 査読有り
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Molecular and cellular biology 23(23) 8762-72 2003年12月 査読有り
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Cell death and differentiation 10 698-708 2003年6月 査読有り
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Journal of biochemistry 133(5) 615-23 2003年5月 査読有り
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The Journal of biological chemistry 278(10) 8623-9 2003年3月7日 査読有り
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The EMBO journal 21(22) 6195-204 2002年11月15日 査読有り
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The Journal of biological chemistry 276(52) 48908-48914 2001年12月2日 査読有り
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Molecular cell 8 1351-1361 2001年12月 査読有り
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Journal of virology 75(18) 8487-8497 2001年9月 査読有り
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The Journal of biological chemistry 276(34) 32300-32312 2001年8月2日 査読有り
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The Journal of cell biology 154(1) 25-32 2001年7月9日 査読有り
MISC
15-
Frontiers in molecular biosciences 6 53-53 2019年 査読有り
書籍等出版物
4-
羊土社 2016年12月 (ISBN: 4758101582)
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講演・口頭発表等
191-
Academia Sinica and National Taiwan University (Invited Online Seminar) 2021年10月 招待有り
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The 26th Annual Meeting of the RNA Society (online meeting) 2021年6月
担当経験のある科目(授業)
14-
2020年5月 - 現在生命科学特論I (藤田医科大学大学院医学研究科修士課程)
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2014年6月 - 現在卒業論文研究 (藤田医科大学 医療科学部)
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2013年 - 現在大学院生のための分子生物学技術講座 (藤田医科大学)
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2020年9月健康栄養特論II(集中講義) (滋賀県立大学大学院人間文化学研究科)
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2016年9月生物環境特別講義(集中講義) (熊本大学大学院自然科学研究科)
所属学協会
4共同研究・競争的資金等の研究課題
25-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2024年4月 - 2027年3月
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内藤記念科学振興財団 科学奨励金・研究助成 2023年12月 - 2025年11月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 2021年4月 - 2024年3月
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文部科学省 科学研究費補助金(基盤研究(B)) 2016年4月 - 2020年3月
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日本学術振興会 二国間交流事業共同研究経費支援(オーストリアとの共同研究) 2017年4月 - 2019年3月
その他
2-
① がん由来細胞を用いた、mRNA再スプライシングを含む異常スプライシングの分子機構の解析、 ② ヒトの新規スプライシング因子として再発見されたSPF45の、抗がん多剤耐性への関与機構の解析、 *本研究シーズに関する産学共同研究の問い合わせは藤田医科大学産学連携推進セン ター(fuji-san@fujita-hu.ac.jp)まで
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mRNA前駆体のスプライシングはイントロンを取り除いて蛋白質の設計図であるmRNAを作るが故に、遺伝子発現における必須の過程である。スプライシングは正確無比に制御され、ひとたび異常が起きると、しばしば重篤な疾患を引き起こす。プロテオームに多様性をもたらす選択的スプライシングが、様々な生命現象において重要な役割を果たしている事実は明らかである。講義では、ヒト遺伝子発現を制御するネットワークについて理解する。最近の画期的なアンチセンス核酸医薬の開発は記憶に新しい。疾患治療につながる低分子化合物によるスプライシング操作機構についても、学んでいきたい。アメリカでの17年にわたる研究所/大学教育現場での貴重な体験を、本学の教育の現場で生かし、国際的に活躍出来る研究者の育成を目標としたい。



