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's では、animated なリボソーム生综合の士组みを高い Time decomposition ability でanalytics するためのchemical genetics なtechnique を学ぶため、American ノースウェスタン University のAli Toshiko, a guest researcher at Professor Shilatifard's laboratory, joined the program for about one year. Higher Animals において、RNAポリメラーゼII (Pol II) によるRNAの転WRits elongation はプロモーターnearby で Temporary stop する.この転WRits the ななある that the extension stops and releases and the のオーダーでstarts and animates for a few minutes. Pol II binds to the PAF1 plasmid complex and controls elongation by stopping and releasing the control.しかしこれまでに、PAF1が転WRITE Elongation をstop させる、または転WRITE EXTEND のstop をrelease するという opposite するRESULT が report されている.これらの Conclusion は, RNAi ノックダウン method によるPAF1 タンパクquality のremoval の実験 Results に based づく.ノックダウン法の无码は、PAF1をIntracellular からremoval するのにa few days を要し、その间に生じるなeffect をexclude できない点にある.そこで、Target タンパクquantityを Time のうちにIntracellular からRemove することがpossible なオーキThe シンデグロン method uses the いて and the function of PAF1 to directly analyze the できるのかを検 Discussion.ライスTIR1をConstant に発appears するヒトがんcell DLD1において,Cas9をuses いてPAF1 legacy 伝子のC terminal AIDタグをホモにinsertionした. In the PAF1-AID cell line, the low-molecular compound オーキシンで was treated for 1 time, and more than 90% of the PAF1-AID タンパク substance was removed from the cells. Pol II ChIP-seq After the period, 転writes the extension of the stop and the release of the extension. The result of the PAF1 complex is the direct result of the close proximity and the elongation of the PAF1 complex. The above results are included in the research results and are listed in the Journal of 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