RNAヘリカーゼと癌関連遺伝子の発現に関する機能解析と分子イメージング

RNA解旋酶和癌症相关基因表达的功能分析和分子成像

• 批准号: 14657061
• 负责人: 赤尾 幸博
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Gifu International Institute of Biotechnology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14657061/
• 关键词: 翻訳開始; DEADボックス蛋白; RNA構造; RNAヘリカーゼ; 遺伝子発現; 発癌; C型肝炎ウイルス; 肝癌; c-myc mRNA; 大腸腫瘍; C型肝炎

近年、ヒトゲノムの全塩基配列がほぼ明らかになり、ポストゲノムとして転写制御および蛋白の機能解析に焦点が移りつつある。本研究では転写後産物の修飾から蛋白合成に至る過程でとりわけ重要なRNA構造の修飾を行う翻訳開始制御機構(RNAの構造変化からリボソームへのアクセス)の究明をめざし、発癌との関連を研究した。生命現象の必須分子であるRNAは、その塩基配列に対応した二次または三次構造(大部分は複雑にねじれた2本鎖になっている)をなしており、RNA構造の変化はRNAの安定化、その機能、とりわけ遺伝子発現(mRNAの代謝、蛋白合成)と深く関連すると考えられる。すなわち、mRNAのスプライシング、翻訳開始、さらにリボソーム合成などはRNAの構造変化(巻き戻し)が必須である。近年、RNAの構造を変える酵素群RNAヘリカーゼ(2本鎖高次構造を1本鎖mRNAに巻き戻す)がウィルスからヒトに至る多くの生物でDEAD(Asp-Glu-Ala-Asp)ボックス蛋白として発見されてきた。我々は11q23に局在する転座標的遺伝子RCKがDEADボックス蛋白(RNA helicase family)であり、大腸腺腫ではrck/p54蛋白とc-myc蛋白が共高発現していることを見い出した。さらにヒト大腸癌細胞株にRCK遺伝子を導入し、rck/p54蛋白を高発現させるとc-myc mRNAの翻訳効率を上げ、c-myc蛋白の合成を促進させることを明らかにした。今年度は精製したrck/p54蛋白、in vitroで生成したc-myc mRNAを用いて形態学的手法によりその機能を検討した結果、rck/p54はRNA unwindase活性を示し、複雑な3次元構造を持つc-myc mRNAを直線に近いほぐれた構造に変えることが明らかになった。rck/p54のこの活性はRNA依存的、ATP依存的であることが確認された。表面プラズモン共鳴アッセイにおいても同様にATP存在下でRNA分子との特異的な結合が示された。しかしながらRNAの基質特異性、さらにどのような機構で構造を認識するか今後残された問題である。また、C型肝炎から肝癌に移行する機構にrck/p54が関与している可能性が示され、臨床応用に向けた基礎研究の必要性が示唆された。

In recent years, ヒ ト ゲ ノ ム の salt base full column が ほ ぼ Ming ら か に な り, ポ ス ト ゲ ノ ム と し て planning write suppression お よ び proteins move の function analytical focus に が り つ つ あ る. This study で は planning after write product の modified か ら protein synthesis に る process で と り わ け important な RNA structure line の modified を う 訳 start system royal institution (RNA の structure - か ら リ ボ ソ ー ム へ の ア ク セ ス) の investigate Ming を め ざ し, 発 carcinoma と の masato even を research し た. Life phenomenon の must molecular で あ る RNA は, そ の salt base with column に 応 seaborne し た secondary ま た は construct three times (most は complex 雑 に ね じ れ た 2 this lock に な っ て い る) を な し て お り, RNA structure の - の は RNA stability, そ の function, と り わ け heritage 伝 son 発 now (mRNA の metabolism, protein synthesis) と deep く masato even す る と exam Youdaoplaceholder0. す な わ ち, mRNA の ス プ ラ イ シ ン グ, 訳 start, さ ら に リ ボ ソ ー ム synthetic な ど の は RNA structure variations change (巻 き 戻 し) が must で あ る. In recent years, RNA の tectonic を - え る group of RNA enzymes ヘ リ カ ー ゼ (2 this lock high tectonic を this lock mRNA に 巻 き 戻 す) が ウ ィ ル ス か ら ヒ ト に to る more く の biological で DEAD (Asp - Glu - Ala - Asp) ボ ッ ク ス protein と し て 発 see さ れ て き た. I 々 は 11 q23 に bureau in す る planning coordinates the legacy of 伝 son RCK が DEAD ボ ッ ク ス protein (RNA helicase family) で あ り swollen, large adenomas で は RCK / と p54 protein c - myc protein が high total 発 now し て い る こ と を see い out し た. さ ら に ヒ ト colorectal cancer cell lines に RCK posthumous son 伝 を import し, high protein RCK/p54 を 発 now さ せ る と c - myc mRNA の turn 訳 を げ on working rate, c - の myc protein synthesis を promote さ せ る こ と を Ming ら か に し た. Our は refined し た RCK/p54 protein, the in vitro で generated し た c - myc mRNA を with い て morphology methods に よ り そ の function を beg し 検 た results, RCK/p54 は RNA unwindase active を し, complex 雑 な three yuan structure を つ c - myc The mRNAを straight line に near the ほぐれた ほぐれた structure に variation える とが とが bright ら になった になった になった. rck/p54 <s:1> <s:1> <s:1> activity of <s:1> RNA-dependent, ATP-dependent である とが とが confirmation された. Surface プ ラ ズ モ ン resonance ア ッ セ イ に お い て も with others に で RNA molecules in the presence of ATP と の specific な combining が shown さ れ た. <s:1> ながらRNA <s:1> matrix specificity, さらに <s:1> ような ような mechanism で structure を understanding する を future residual された problems である. ま た, hepatitis C か ら liver に transitional す る institutions に RCK/p54 が masato and し て い が る possibility in さ れ, clinical 応 に to け た basic research necessity が の in stopping さ れ た.

项目成果

Akao Y, Yoshida H, N, Matui T, Usukura J et al.: "A tumour-associated DEAD-box protein, rck/p54 exhibits RNA unwinding activity toward c-myc RNAs in vitro."Genes to Cells. 8. 671-676 (2003)

Akao Y、Yoshida H、N、Matui T、Usukura J 等人：“肿瘤相关的 DEAD-box 蛋白 rck/p54 在体外对 c-myc RNA 表现出 RNA 解旋活性。”《基因到细胞》。

Matsui T, Hogetsu K, Akao Y et al.: "Crystallization and X-ray analysis of the N-terminal core domain of a tumour-associated human DEAD-box RNA helicase, rck/p54"Acta Crystallogr.D.Biol. Crystallogr.. 60. 156-159 (2004)

Matsui T、Hogetsu K、Akao Y 等人：“肿瘤相关人 DEAD-box RNA 解旋酶 rck/p54 的 N 末端核心结构域的结晶和 X 射线分析”Acta Crystallogr.D.Biol。

Miyaji K, Nakagawa Y, Akao Y. et al.: "Overexpression of a DEAD box/RNA helicase protein, rck/p54, in human hepatocytes from patients with hepatitis C virus-related chronic hepatilis"J.Viral Hepat.. 10. 241-248 (2003)

Miyaji K、Nakakawa Y、Akao Y. 等人：“丙型肝炎病毒相关慢性肝炎患者的人肝细胞中 DEAD 盒/RNA 解旋酶蛋白 rck/p54 的过度表达”J.Viral Hepat.. 10。

K.Miyaji, Y.Nakagawa, K.Matsumoto, K.Katsu, Y.Akao: "Overexpression of a DEAD box/RNA helicase protein, rck/p54,in human hepatocytes from patients with hepatitis C virus-related chronic hepatitis"J. Viral Hepatitis. (in press). (2003)

K.Miyaji、Y.Nakakawa、K.Matsumoto、K.Katsu、Y.Akao：“丙型肝炎病毒相关慢性肝炎患者的人肝细胞中 DEAD box/RNA 解旋酶蛋白 rck/p54 的过度表达”J