新規阻害剤を用いた巨大ＡＴＰａｓｅミダシンによるリボソーム生合成の制御機構の解明

使用新型抑制剂阐明巨型 ATP 酶米达辛对核糖体生物合成的控制机制

• 批准号: 15J09028
• 负责人: 青井 勇樹
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J09028/
• 关键词: リボソーム; 化学遺伝学; オーキシンデグロン; リボソーム生合成; 阻害剤; ミダシン; ATPase

本年度では、動的なリボソーム生合成の仕組みを高い時間分解能で解析するための化学遺伝学的な手法を学ぶため、米国ノースウェスタン大学のAli Shilatifard教授の研究室に客員研究員として約1年間参加した。高等動物において、RNAポリメラーゼII（Pol II）によるRNAの転写伸長はプロモーター近傍で一時停止する。この転写伸長の停止と解除は数分のオーダーで起きる動的な生命現象である。Pol IIに結合するPAF1タンパク質複合体は、この転写伸長の停止と解除の制御に関わる。しかしこれまでに、PAF1が転写伸長を停止させる、または転写伸長の停止を解除するという相反する結果が報告されている。これらの結論は、RNAiノックダウン法によるPAF1タンパク質の除去後の実験結果に基づく。ノックダウン法の欠点は、PAF1を細胞内から除去するのに数日を要し、その間に生じる二次的な影響を排除できない点にある。そこで、標的タンパク質を数時間のうちに細胞内から除去することが可能なオーキシンデグロン法を用いて、PAF1の機能を直接的に解析できるのかを検討した。ライスTIR1を恒常的に発現するヒトがん細胞DLD1において、Cas9を用いてPAF1遺伝子のC末端にAIDタグをホモに挿入した。このPAF1-AID細胞株を低分子化合物オーキシンで1時間処理したところ、90％以上のPAF1-AIDタンパク質が細胞内から除去された。この実験系を用いて、転写伸長の様子をPol II ChIP-seqにより観察したところ、オーキシンを添加して1時間後に、転写伸長の停止がゲノムワイドに解除されることがわかった。この結果は、PAF1複合体が直接的にプロモーター近傍での転写伸長を停止させることを示す。以上の結果を含む研究成果をScience誌に発表した。

This year, he has been a guest researcher in the laboratory of Professor Ali Shilatifard of the University of Michigan for about one year. In higher animals, RNA transcription and elongation stop at a short time. This is a life phenomenon that starts with a number of changes. Pol II binding PAF1 protein complex is related to the inhibition of elongation and release of the protein. PAF1: Write Extension Stop: Write Extension: Write Extension Stop: Write Extension: Stop: Stop: Write Extension: Stop: Stop The conclusion of this paper is that PAF1 is the basic result of RNAi method. PAF1 is an intracellular inhibitor of PAF, and its secondary effects can be eliminated. The function of PAF1 is directly analyzed. The C-terminal part of the PAF1 gene is inserted into the cell DLD1 and Cas9. The PAF1-AID cell line was treated with low molecular weight compounds for 1 time, and more than 90% of PAF1-AID was removed from the cell. When this actual system was used, the sample of write extension was observed in the Pol II ChIP-seq. After 1 time after the keychain was added, the stop of write extension could be released by the browser. The results showed that PAF1 complex was directly related to the elongation of the tissue. The above results include the results of the study published in Science.

项目成果

ロックフェラー大学(米国)

洛克菲勒大学（美国）

Synthetic Chromatin Acylation by an Artificial Catalyst System

• DOI: 10.1016/j.chempr.2017.04.002
• 发表时间: 2017-06-08
• 期刊: CHEM
• 影响因子: 23.5
• 作者: Ishiguro, Tadashi;Amamoto, Yoshifumi;Kanai, Motomu
• 通讯作者: Kanai, Motomu

Potent, Reversible, and Specific Chemical Inhibitors of Eukaryotic Ribosome Biogenesis.

• DOI: 10.1016/j.cell.2016.08.070
• 发表时间: 2016-10-06
• 期刊: CELL
• 影响因子: 64.5
• 作者: Kawashima, Shigehiro A.;Chen, Zhen;Aoi, Yuki;Patgiri, Anupam;Kobayashi, Yuki;Nurse, Paul;Kapoor, Tarun M.
• 通讯作者: Kapoor, Tarun M.

Synthetic Posttranslational Modifications: Chemical Catalyst-Driven Regioselective Histone Acylation of Native Chromatin

• DOI: 10.1021/jacs.7b02138
• 发表时间: 2017-06-07
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Amamoto, Yoshifumi;Aoi, Yuki;Kanai, Motomu
• 通讯作者: Kanai, Motomu

PAF1 regulation of promoter-proximal pause release via enhancer activation.

• DOI: 10.1126/science.aan3269
• 发表时间: 2017-09-22
• 期刊: Science (New York, N.Y.)
• 作者: Chen FX;Xie P;Collings CK;Cao K;Aoi Y;Marshall SA;Rendleman EJ;Ugarenko M;Ozark PA;Zhang A;Shiekhattar R;Smith ER;Zhang MQ;Shilatifard A
• 通讯作者: Shilatifard A