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研究詳細

細胞ネットワーク講座

RNA生体機能研究室

廣瀬 哲郎　教授 廣瀬 哲郎　教授

キーワード：

ノンコーディングRNA、相分離、非膜性構造体、ストレス応答、疾患

細胞内構造体を構築するノンコーディングRNAの作用機構について研究しています

今世紀初頭のポストゲノム解析によって、真核生物ゲノムの大部分を占める非コード領域から大量のノンコーディングRNA（ncRNA）が産生されていることが明らかになり、その機能に大きな注目が集まっています。私たちの研究室では、ncRNAの生体機能を明らかにし、その働きを規定する新たな遺伝暗号ルールを解明することによって、ゲノム機能概念を再構築することを目指しています。特に、これまで私たちが明らかにしてきたncRNAが誘導する相分離現象による細胞内構造体の形成機構やその役割について、基盤的な分子・細胞生物学研究に生物物理学や情報科学などの手法を取り込んで研究しています。

Architectural ncRNAは相分離を介して非膜性構造体を形成する。このncRNAは独自の機能ドメインを持ち、細胞内の構造ハブや生化学反応の「るつぼ」として機能している。顕微鏡写真は左からncRNA依存的非膜性構造体パラスペックルの共焦点顕微鏡（左）、超解像顕微鏡（中央）、電子顕微鏡（右）によって得られたものである。

メンバー

　　
廣瀬 哲郎　教授 hirose.tetsuro.fbs[at]osaka-u.ac.jp
山崎 智弘　准教授 t.yamazaki.fbs[at]osaka-u.ac.jp
二宮 賢介　特任講師（常勤） ninomiya.kensuke.fbs[at]osaka-u.ac.jp
谷口 一郎　特任助教（常勤） taniguchi.ichiro.fbs[at]osaka-u.ac.jp
北 加奈子　助教（医学系研究科）  
藤原 奈央子　助教 nfujiwara.fbs[at]osaka-u.ac.jp
江副 香奈子　事務補佐員（秘書）  
   
   

研究者の詳細を大阪大学研究者総覧やResearch Mapで検索できます。

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Q＆A

現在注目しているテーマは何ですか？
  1. ncRNA暗号の解読
  2. ncRNAによる相分離や相転移の誘導機構
  3. ncRNA構造体とクロマチンの相互作用機構
  4. ゲノム中のリピート配列の機能
  5. 種特異性の獲得機構
最新のブレイクスルー、研究成果について教えてください。
数万種類にも及ぶncRNA群の中から細胞内の非膜性構造体の骨格として働くncRNAを発見しました。その後、そのncRNAが多くの天然変性タンパク質を集約して細胞内相分離を誘発し、これによって構造体を形成していること、またヒトゲノムから類似機能を持つ数多くのncRNAが産生されていることを明らかにしました。こうした結果をもとに、これらのncRNA群を新たなncRNA機能カテゴリーとして「architectural ncRNA」と呼ぶことを提唱しました。
どのようなバックグラウンドを持つメンバーで研究をすすめていますか？
これまでの研究室メンバーの出身学部は、理学部、工学部、農学部、医学部など多岐にわたっています。
国内外の研究機関との連携について教えてください。
国内では北大、東大、産総研、理研など、海外ではCNRS（仏）、マックスプランク研究所（独）、フランシスクリック研究所（英）、ロチェスター大学（米）、西オーストラリア大学（豪）、KAUST（サウジアラビア）など
研究室から巣立った人たちはどのような道を歩まれていますか？
多くの人がアカデミアポジション（熊本大学助教、立命館大学助教、国際医療研究センター上級研究員、アリゾナ大学ポスドクなど）やバイオベンチャー企業などに進みました。
今後どんな展開が期待されますか？
ncRNA機能理解とそれを担う新暗号の解読によって、「ゲノムの働き方」の概念を再構築できると期待されます。さらにncRNA機能が関わる様々な生理現象や疾患発症機構に関する新しい視点での理解が進むと考えられます。
最近の代表論文
Hirose et al. (2022) Nat Rev Mol Cell Biol.
Ninomiya et al. (2021) EMBO J. 40, e107976
Yamazaki et al. (2021) EMBO J. 40, e107270
Ninomiya et al. (2020) EMBO J. 39, e102729
Yamazaki et al. (2018) Mol. Cell 70, 1038-1053
Chujo et al. (2017) EMBO J. 30, 1447-1462
Mannen et al. (2016) J. Cell Biol. 214, 45-59
Kawaguchi et al. (2015) PNAS 112, 4304-4309

研究成果

Publications (Research Articles, Reviews, Books)

2026年

Hiro Takakuwa,Takao Yoda,Tomohiro Yamazaki,Tetsuro Hirose

Blocky proline/glutamine patterns in the SFPQ intrinsically disordered region dictate paraspeckle formation as a distinct membraneless organelle

RNA rna.080769.125  2026 （PMID：41571439 DOI：10.1261/rna.080769.125）

2025年

Yu Kawakami , Yohei Iguchi , Jiayi Li , Yoshinobu Amakusa, Takashi Yoshimura , Ryo Chikuchi , Satoshi Yokoi, Madoka Iida, Yuichi Riku, Yasushi Iwasaki , Tetsuro Hirose, Shinichi Nakagawa, Masahisa Katsuno

Downregulation of NEAT1 due to loss of TDP-43 function exacerbates motor neuron degeneration in amyotrophic lateral sclerosis

Brain Commun 7(4):fcaf261  2025 （PMID：40661327 DOI：10.1093/braincomms/fcaf261）

Naoko Fujiwara,Tsuyoshi Ueno,Tomohiro Yamazaki,Tetsuro Hirose

Unraveling architectural RNAs: Structural and functional blueprints of membraneless organelles and strategies for genome-scale identification

Biochim Biophys Acta Gen Subj 1869(8):130815  2025 （PMID：40348038 DOI：10.1016/j.bbagen.2025.130815）

Tetsuro Hirose , Naoko Fujiwara , Kensuke Ninomiya, Tetsuya Yamamoto , Shinichi Nakagawa , Tomohiro Yamazaki

Architectural RNAs: blueprints for functional membraneless organelle assembly

Trends Genetics S0168-9525(25)00127-1  2025 （PMID：40514312 DOI：10.1016/j.tig.2025.05.007）

Tsuyoshi Takashima, Chao Zeng, Eitaro Murakami, Naoko Fujiwara, Masaharu Kohara, Hideki Nagata, Zhaozu Feng, Ayako Sugai, Yasue Harada, Rika Ichijo, Daisuke Okuzaki, Satoshi Nojima, Takahiro Matsui, Yasushi Shintani, Gota Kawai, Michiaki Hamada, Tetsuro Hirose, Kazuhiko Nakatani, Eiichi Morii

Involvement of lncRNA MIR205HG in idiopathic pulmonary fibrosis and IL-33 regulation via Alu elements

JCI Insight 10(5):e187172  2025 （PMID：40059822 DOI：10.1172/jci.insight.187172）

Tetsuya Yamamoto, Tomohiro Yamazaki, Kensuke Ninomiya, Shinichi Nakagawa, Tetsuro Hirose

Biophysical Aspect of Assembly and Regulation of Nuclear Bodies Scaffolded by Architectural RNA.

Journal of Molecular Biology 437(9):169016  2025 （PMID：39978724 DOI：10.1016/j.jmb.2025.169016.）

Hiro Takakuwa, Tetsuro Hirose

Speckle signatures dictate cancer prognosis.

Nature Cell Biology 27(2):180-181.   2025 （PMID：39753949 DOI：10.1038/s41556-024-01569-7）

2024年

Hikaru Toya, Yuko Okamatsu-Ogura, Saori Yokoi, Misuzu Kurihara, Mari Mito, Shintaro Iwasaki, Tetsuro Hirose, Shinichi Nakagawa

The essential role of architectural noncoding RNA Neat1 in cold-induced beige adipocyte differentiation in mice

RNA 30(8):1011-1024  2024 （PMID：38692841 DOI：10.1261/rna.079972.124）

Manisha Yadav, Rachel J Harding, Tiantian Li, Xin Xu, Terence Gall-Duncan, Mahreen Khan, Costanza Ferrari Bardile, Glen L Sequiera, Shili Duan, Renu Chandrasekaran, Anni Pan, Jiachuan Bu, Tomohiro Yamazaki, Tetsuro Hirose, Panagiotis Prinos, Lynette Tippett, Clinton Turner, Maurice A Curtis, Richard L M Faull, Mahmoud A Pouladi, Christopher E Pearson, Housheng Hansen He, Cheryl H Arrowsmith

Huntingtin is an RNA binding protein and participates in NEAT1-mediated paraspeckles.

Science Advances Jul 19;10(29):eado5264.  2024 （PMID：39028820 DOI：10.1126/sciadv.ado5264）

Ichiro Taniguchi, Tetsuro Hirose, Mutsuhito Ohno

The RNA helicase DDX39 contributes to the nuclear export of spliceosomal U snRNA by loading of PHAX onto RNA

Nucleic Acids Research 52(17):10668-10682  2024 （PMID：39011894 DOI：10.1093/nar/gkae622）

Sikandar Azam,Kaitlyn S. Armijo,Chi G. Weindel,Morgan J. Chapman,Alice Devigne,Shinichi Nakagawa,Tetsuro Hirose,Susan Carpenter,Robert O. Watson,Kristin L. Patrick

The early macrophage response to pathogens requires dynamic regulation of the nuclear paraspeckle

Proceedings of the National Academy of Sciences 121(9):e23e2312587121  2024 （PMID：38381785 DOI：10.1073/pnas.2312587121）

2023年

Obuse C, Hirose T

Functional domains of nuclear long noncoding RNAs: Insights into gene regulation and intracellular architecture

Curr Opin Cell Biol. 5:102250  2023 （PMID：37806294 DOI：10.1016/j.ceb.2023.102250.）

Yamamoto T, Yamazaki T, Ninomiya K, Hirose T

Nascent ribosomal RNA act as surfactant that suppresses growth of fibrillar centers in nucleolus.

Commun Biol 6(1):1129  2023 （PMID：37935838 DOI：10.1038/s42003-023-05519-1）

Takakuwa H, Yamazaki T, Souquere S, Adachi S, Yoshino H, Fujiwara N, Yamamoto T, Natsume T, Nakagawa S, Pierron G, Hirose T

Shell protein composition specified by the lncRNA NEAT1 domains dictates the formation of paraspeckles as distinct membraneless organelles

Nat. Cell Biol. 25(11):1664-1675  2023 （PMID：37932453 DOI：10.1038/s41556-023-01254-1）

Ninomiya K, Yamazaki T, Hirose T

Satellite RNAs: emerging players in subnuclear architecture and gene regulation

EMBO J. 42(18):e114331  2023 （PMID：37526230 DOI：10.15252/embj.2023114331）

Arakawa K, Hirose T, Inada T, Ito T, Kai T, Oyama M, Tomari Y, Yoda T, Nakagawa S

Nondomain biopolymers: Flexible molecular strategies to acquire biological functions

Genes Cells. 28(8):539-552  2023 （PMID：37249032 DOI：10.1111/gtc.13050）

Zeng C, Chujo T, Hirose T, Hamada M

Landscape of semi-extractable RNAs across five human cell lines

Nucleic Acids Res. 51(15):7820-7831  2023 （PMID：37463833 DOI：10.1093/nar/gkad567）

Hirose T, Ninomiya K, Nakagawa S, Yamazaki T

A guide to membraneless organelles and their various roles in gene regulation

Nat Rev Mol Cell Biol. 24(4):288-304  2023 （PMID：36424481 DOI：10.1038/s41580-022-00558-8）

Iwakiri J, Tanaka K, Chujo T, Takakuwa H, Yamazaki T, Terai G, Asai K, Hirose T

Remarkable improvement in detection of readthrough downstream-of-gene transcripts by semi-extractable RNA-sequencing

RNA. 29(2):170-177  2023 （PMID：36384963 DOI：10.1261/rna.079469.122）

Mattick JS, Amaral PP, Carninci P, Carpenter S, Chang HY, Chen LL, Chen R, Dean C, Dinger ME, Fitzgerald KA, Gingeras TR, Guttman M, Hirose T, Huarte M, Johnson R, Kanduri C, Kapranov P, Lawrence JB, Lee JT, Mendell JT, Mercer TR, Moore KJ, Nakagawa S, Rinn JL, Spector DL, Ulitsky I, Wan Y, Wilusz JE, Wu M

Long non-coding RNAs: definitions, functions, challenges and recommendations

Nat Rev Mol Cell Biol. 24(6):430-447  2023 （PMID：36596869 DOI：10.1038/s41580-022-00566-8）

2022年

Gast M, Nageswaran V, Kuss AW, Tzvetkova A, Wang X, Mochmann LH, Rad PR, Weiss S, Simm S, Zeller T, Voelzke H, Hoffmann W, Völker U, Felix SB, Dörr M, Beling A, Skurk C, Leistner DM, Rauch BH, Hirose T, Heidecker B, Klingel K, Nakagawa S, Poller WC, Swirski FK, Haghikia A, Poller W

tRNA-like Transcripts from the NEAT1-MALAT1 Genomic Region Critically Influence Human Innate Immunity and Macrophage Functions

Cells. 11(24):3970  2022 （PMID：36552736 DOI：10.3390/cells11243970）

Yamamoto T, Yamazaki T, Hirose T

Triblock copolymer micelle model of spherical paraspeckles

Front Mol Biosci. 9:925058  2022 （PMID：36072433 DOI：10.3389/fmolb.2022.925058）

Yamazaki T, Yamamoto T, Hirose T

Micellization: A new principle in the formation of biomolecular condensates

Front Mol Biosci. 9:974772  2022 （PMID：36106018 DOI：10.3389/fmolb.2022.974772）

Yamazaki T, Yamamoto T

Statistical Thermodynamics Approach for Intracellular Phase Separation

Methods Mol Biol. 2509:361-393  2022 （PMID：35796975 DOI：10.1007/978-1-0716-2380-0_22）

Wu Y, Li P, Liu L, Goodwin AJ, Halushka PV, Hirose T, Nakagawa S, Zhou J, Liu M, Fan H

lncRNA Neat1 regulates neuronal dysfunction post-sepsis via stabilization of hemoglobin subunit beta

Mol Ther. 30(7):2618-2632  2022 （PMID：35331906 DOI：10.1016/j.ymthe.2022.03.011）

2021年

Park MK, Zhang L, Min KW, Cho JH, Yeh CC, Moon H, Hormaechea-Agulla D, Mun H, Ko S, Lee JW, Jathar S, Smith AS, Yao Y, Giang NT, Vu HH, Yan VC, Bridges MC, Kourtidis A, Muller F, Chang JH, Song SJ, Nakagawa S, Hirose T, Yoon JH, Song MS

NEAT1 is essential for metabolic changes that promote breast cancer growth and metastasis

Cell Metab. 33(12):2380-2397  2021 （PMID：34879239 DOI：10.1016/j.cmet.2021.11.011）

Cable J, Heard E, Hirose T, Prasanth KV, Chen LL, Henninger JE, Quinodoz SA, Spector DL, Diermeier SD, Porman AM, Kumar D, Feinberg MW, Shen X, Unfried JP, Johnson R, Chen CK, Wilusz JE, Lempradl A, McGeary SE, Wahba L, Pyle AM, Hargrove AE, Simon MD, Marcia M, Przanowska RK, Chang HY, Jaffrey SR, Contreras LM, Chen Q, Shi J, Mendell JT, He L, Song E, Rinn JL, Lalwani MK, Kalem MC, Chuong EB, Maquat LE, Liu X

Noncoding RNAs: biology and applications-a Keystone Symposia report

Ann N Y Acad Sci 1506(1):118-141  2021 （PMID：34791665 DOI：10.1111/nyas.14713）

Mannen T, Goto M, Yoshizawa T, Yamashita A, Hirose T, Hayano T

Distinct RNA polymerase transcripts direct the assembly of phase-separated DBC1 nuclear bodies in different cell lines

Mol Biol Cell. 32(21):ar33  2021 （PMID：34495685 DOI：10.1091/mbc.e21-02-0081）

Fukumura K, Yoshimoto R, Sperotto L, Kang HS, Hirose T, Inoue K, Sattler M, Mayeda A.

SPF45/RBM17-dependent, but not U2AF-dependent, splicing in a distinct subset of human short introns

Nat Commun. 12(1):4910  2021 （PMID：34389706 DOI：10.1038/s41467-021-24879-y）

Yamazaki T, Hirose T.

Control of condensates dictates nucleolar architecture

Science. 373(6554):486-487  2021 （PMID：34326220 DOI：10.1126/science.abj8350）

Ninomiya K, Iwakiri J, Aly MK, Sakaguchi Y, Adachi S, Natsume T, Terai G, Asai K, Suzuki T, Hirose T.

m6A modification of HSATIII lncRNAs regulates temperature-dependent splicing

EMBO J. 40(15) e107976  2021 （PMID：34184765 DOI：10.15252/embj.2021107976）

Nakagawa S, Yamazaki T, Mannen T, Hirose T.

ArcRNAs and the formation of nuclear bodies

Mamm genome. 33(2):382-401  2021 （PMID：34085114 DOI：10.1007/s00335-021-09881-5）

Yamazaki T, Yamamoto T, Yoshino H, Souquere S, Nakagawa S, Pierron G, Hirose T.

Paraspeckles are constructed as block copolymer micelles

EMBO J. 40(12) e107270  2021 （PMID：33885174 DOI：10.15252/embj.2020107270）

Shibata T, Nagano K, Ueyama M, Ninomiya K, Hirose T, Nagai Y, Ishikawa K, Kawai G, Nakatani K.

Small molecule targeting r(UGGAA)n disrupts RNA foci and alleviates disease phenotype in Drosophila model

Nat Commun. 12(1):236-236  2021 （PMID：33431896 DOI：10.1038/s41467-020-20487-4）

Yamazaki T, Hirose T.

CRISPR-Mediated Mutagenesis of Long Noncoding RNAs

Methods Mol Biol. 2254:283-303  2021 （PMID：33326083 DOI：10.1007/978-1-0716-1158-6_18）

2020年

Gidlöf O, Bader K, Celik S, Grossi M, Nakagawa S, Hirose T, Metzler B, Olde B, Erlinge D.

Inhibition of the long non-coding RNA NEAT1 protects cardiomyocytes from hypoxia in vitro via decreased pri-miRNA processing

Cell Death Dis. 11(8):677  2020 （PMID：32826883 DOI：10.1038/s41419-020-02854-7）

Ramilowski JA, Yip CW, Agrawal S, Chang JC, Ciani Y, Kulakovskiy IV, Mendez M, Ooi JLC, Ouyang JF, Parkinson N, Petri A, Roos L, Severin J, Yasuzawa K, Abugessaisa I, Akalin A, Antonov IV, Arner E, Bonetti A, Bono H, Borsari B, Brombacher F, Cameron CJ, Cannistraci CV, Cardenas R, Cardon M, Chang H, Dostie J, Ducoli L, Favorov A, Fort A, Garrido D, Gil N, Gimenez J, Guler R, Handoko L, Harshbarger J, Hasegawa A, Hasegawa Y, Hashimoto K, Hayatsu N, Heutink P, Hirose T, Imada EL, Itoh M, Kaczkowski B, Kanhere A, Kawabata E, Kawaji H, Kawashima T, Kelly ST, Kojima M, Kondo N, Koseki H, Kouno T, Kratz A, Kurowska-Stolarska M, Kwon ATJ, Leek J, Lennartsson A, Lizio M, L?pez-Redondo F, Luginb?hl J, Maeda S, Makeev VJ, Marchionni L, Medvedeva YA, Minoda A, M?ller F, Mu?oz-Aguirre M, Murata M, Nishiyori H, Nitta KR, Noguchi S, Noro Y, Nurtdinov R, Okazaki Y, Orlando V, Paquette D, Parr CJC, Rackham OJL, Rizzu P, S?nchez Martinez DF, Sandelin A, Sanjana P, Semple CAM, Shibayama Y, Sivaraman DM, Suzuki T, Szumowski SC, Tagami M, Taylor MS, Terao C, Thodberg M, Thongjuea S, Tripathi V, Ulitsky I, Verardo R, Vorontsov IE, Yamamoto C, Young RS, Baillie JK, Forrest ARR, Guig? R, Hoffman MM, Hon CC, Kasukawa T, Kauppinen S, Kere J, Lenhard B, Schneider C, Suzuki H, Yagi K, de Hoon MJL, Shin JW, Carninci P.

Functional annotation of human long noncoding RNAs via molecular phenotyping

Genome Res. 30(7):1060-1072  2020 （PMID：32718982 DOI：10.1101/gr.254219.119）

Liang S, Takahashi H, Hirose T, Kuramitsu Y, Hatakeyama S, Yoshiyama H, Wang R, Hamada JI, Iizasa H.

NONO Is a Negative Regulator of SOX2 Promoter

Cancer Genomics Proteomics. 17(4):359-367  2020 （PMID：32576581 DOI：10.21873/cgp.20195）

Kukharsky MS, Ninkina NN, An H, Telezhkin V, Wei W, Meritens CR, Cooper-Knock J, Nakagawa S, Hirose T, Buchman VL, Shelkovnikova TA

Long non-coding RNA Neat1 regulates adaptive behavioural response to stress in mice

Transl Psychiatry 10(1):171-171  2020 （PMID：32467583 DOI：10.1038/s41398-020-0854-2）

Yamamoto T , Yamazaki T , Hirose T .

Phase separation driven by production of architectural RNA transcripts

Soft Matter. 16(19):4692-4698  2020 （PMID：32396591 DOI：10.1039/c9sm02458a）

Suzuki E, Ogawa N, Takeda TA, Nishito Y, Tanaka YK, Fujiwara T, Matsunaga M, Ueda S, Kubo N, Tsuji T, Fukunaka A, Yamazaki T, Taylor KM, Ogra Y, Kambe T.

Detailed analyses of the crucial functions of Zn transporter proteins in alkaline phosphatase activation

Journal of Biological Chamistry 295(17):5669-5684  2020 （PMID：32179649 DOI：10.1074/jbc.RA120.012610）

求める人物像（学生の方へ）

当研究室の研究内容に興味があり、研究をしたいという強い意欲のある方。生き物が好きな方、細かな手作業やモノづくりが好きな方も歓迎します。出身大学や出身学部は一切問いません。

連絡先

〒565-0871 大阪府吹田市山田丘1-3
大阪大学大学院生命機能研究科 生命機能A棟1階 RNA生体機能研究室
TEL: 06-6879-4675
E-mail: hirose.tetsuro.fbs[at]osaka-u.ac.jp（廣瀬 哲郎　教授）

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