Researcher basic information

• 博士, 理学

• https://researchmap.jp/klm-398?lang=en

• https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=201801015927723080

• 201801015927723080

• noncoding RNA
• 核内構造体
• 核内高次構造
• 転写制御
• エピジェネティクス

• Life Science, Molecular biology

• Bachelor's degree program, School of Pharmaceutical Sciences and Pharmacy
• Master's degree program, Graduate School of Life Science
• Doctoral (PhD) degree program, Graduate School of Life Science

Research activity information

• Nov. 2017, France-Japan Epigenetics Workshop, 最優秀ポスター賞
  栗原美寿々
• Nov. 2016, 岡崎統合バイオサイエンスセンター, Outstanding Researcher Award
  栗原美寿々
• Mar. 2013, 北海道大学大学院生命科学院, 優秀発表者賞
  栗原美寿々

• The Essential Role of Architectural Noncoding RNA Neat1 in Cold-Induced Beige Adipocyte Differentiation in Mice.
  Hikaru Toya; Yuko Okamatsu-Ogura; Saori Yokoi; Misuzu Kurihara; Mari Mito; Shintaro Iwasaki; Tetsuro Hirose; Shinichi Nakagawa
  RNA (New York, N.Y.), 01 May 2024, [International Magazine]
  English, Scientific journal, Neat1 is an architectural RNA that provides the structural basis for nuclear bodies known as paraspeckles. Although the assembly processes by which Neat1 organizes paraspeckle components are well-documented, the physiological functions of Neat1 remain less defined. This is partly because Neat1 knockout (KO) mice, lacking paraspeckles, do not exhibit overt phenotypes under normal laboratory conditions. During our search for conditions that elicit clear phenotypes in Neat1 KO mice, we discovered that the differentiation of beige adipocytes-inducible thermogenic cells that emerge upon cold exposure-is severely impaired in these mutant mice. Neat1_2, the architectural isoform of Neat1, is transiently upregulated during the early stages of beige adipocyte differentiation, coinciding with increased paraspeckle formation. Genes with altered expression during beige adipocyte differentiation typically cluster at specific chromosomal locations, some of which move closer to paraspeckles upon cold exposure. These observations suggest that paraspeckles might coordinate the regulation of these gene clusters by controlling the activity of certain transcriptional condensates that co-regulate multiple genes. We propose that our findings highlight a potential role for Neat1 and paraspeckles in modulating chromosomal organization and gene expression, potentially crucial processes for the differentiation of beige adipocytes.
• RNA: The Unsuspected Conductor in the Orchestra of Macromolecular Crowding.
  Elsa Zacco; Laura Broglia; Misuzu Kurihara; Michele Monti; Stefano Gustincich; Annalisa Pastore; Kathrin Plath; Shinichi Nagakawa; Andrea Cerase; Natalia Sanchez de Groot; Gian Gaetano Tartaglia
  Chemical reviews, 124, 8, 4734, 4777, 24 Apr. 2024, [International Magazine]
  English, Scientific journal, This comprehensive Review delves into the chemical principles governing RNA-mediated crowding events, commonly referred to as granules or biological condensates. We explore the pivotal role played by RNA sequence, structure, and chemical modifications in these processes, uncovering their correlation with crowding phenomena under physiological conditions. Additionally, we investigate instances where crowding deviates from its intended function, leading to pathological consequences. By deepening our understanding of the delicate balance that governs molecular crowding driven by RNA and its implications for cellular homeostasis, we aim to shed light on this intriguing area of research. Our exploration extends to the methodologies employed to decipher the composition and structural intricacies of RNA granules, offering a comprehensive overview of the techniques used to characterize them, including relevant computational approaches. Through two detailed examples highlighting the significance of noncoding RNAs, NEAT1 and XIST, in the formation of phase-separated assemblies and their influence on the cellular landscape, we emphasize their crucial role in cellular organization and function. By elucidating the chemical underpinnings of RNA-mediated molecular crowding, investigating the role of modifications, structures, and composition of RNA granules, and exploring both physiological and aberrant phase separation phenomena, this Review provides a multifaceted understanding of the intriguing world of RNA-mediated biological condensates.
• 4.5SH RNA counteracts deleterious exonization of SINE B1 in mice
  Rei Yoshimoto; Yuta Nakayama; Ikuko Nomura; Ikuko Yamamoto; Yumeka Nakagawa; Shigeyuki Tanaka; Misuzu Kurihara; Yu Suzuki; Takehiko Kobayashi; Hiroko Kozuka-Hata; Masaaki Oyama; Mari Mito; Shintaro Iwasaki; Tomohiro Yamazaki; Tetsuro Hirose; Kimi Araki; Shinichi Nakagawa
  Molecular Cell, 83, 24, 4479, 4493.e6, Elsevier BV, Dec. 2023
  Scientific journal
• Species-specific formation of paraspeckles in intestinal epithelium revealed by characterization of NEAT1 in naked mole-rat.
  Akihiro Yamada; Hikaru Toya; Mayuko Tanahashi; Misuzu Kurihara; Mari Mito; Shintaro Iwasaki; Satoshi Kurosaka; Toru Takumi; Archa Fox; Yoshimi Kawamura; Kyoko Miura; Shinichi Nakagawa
  RNA (New York, N.Y.), 28, 8, 1128, 1143, Aug. 2022, [International Magazine]
  English, Scientific journal, Paraspeckles are mammalian-specific nuclear bodies built on the long noncoding RNA NEAT1_2 The molecular mechanisms of paraspeckle formation have been mainly studied using human or mouse cells, and it is not known if the same molecular components are involved in the formation of paraspeckles in other mammalian species. We thus investigated the expression pattern of NEAT1_2 in naked mole-rats (nNEAT1_2), which exhibit extreme longevity and lower susceptibility to cancer. In the intestine, nNEAT1_2 is widely expressed along the entire intestinal epithelium, which is different from the expression of mNeat1_2 that is restricted to the cells of the distal tip in mice. Notably, the expression of FUS, a FET family RNA binding protein, essential for the formation of paraspeckles both in humans and mice, was absent in the distal part of the intestinal epithelium in naked mole-rats. Instead, mRNAs of other FET family proteins EWSR1 and TAF15 were expressed in the distal region. Exogenous expression of these proteins in Fus-deficient murine embryonic fibroblast cells rescued the formation of paraspeckles. These observations suggest that nNEAT1_2 recruits a different set of RNA binding proteins in a cell type-specific manner during the formation of paraspeckles in different organisms.
• Evidence for a functional role of Start, a long noncoding RNA, in mouse spermatocytes.
  Kai Otsuka; Hong Yang; Shin Matsubara; Akira Shiraishi; Misuzu Kurihara; Honoo Satake; Atsushi P Kimura
  PloS one, 17, 8, e0273279, 2022, [International Magazine]
  English, Scientific journal, A mouse testis-specific long noncoding RNA (lncRNA), Start, is localized in the cytosol of Leydig cells and in the nucleus of pachytene spermatocytes. We previously showed that Start regulates steroidogenesis through controlling the expression of Star and Hsd3b1 genes in Leydig cells, but its function in germ cells was not known. Here we verified that a spermatocyte-specific protease gene, Prss43/Tessp-3, was downregulated in Start-knockout testes. To investigate the transcriptional regulatory activity of Start in spermatocytes, we first performed a series of reporter gene assays using a thymidine kinase promoter in spermatocyte-derived GC-2spd(ts) cells. A 5.4-kb genome sequence encompassing Start exhibited enhancer activity for this promoter, and the activity was decreased by knockdown of Start. Deletion of the Start promoter and replacement of the Start sequence abolished the enhancer activity and, consistently, the activity was detected in further experiments only when Start was actively transcribed. We then examined whether the Prss43/Tessp-3 gene could be a target of Start. A reporter gene assay demonstrated that the 5.4-kb sequence exhibited enhancer activity for a Prss43/Tessp-3 promoter in GC-2spd(ts) cells and that the activity was significantly decreased by knockdown of Start. These results suggest that Start functions in transcriptional activation of the Prss43/Tessp-3 gene in spermatocytes. Given that Start is presumed to regulate steroidogenic genes at the posttranscriptional level in Leydig cells, the function in spermatocytes is a novel role of Start. These findings provide an insight into multifunctionality of lncRNAs in the testis.
• Genomic Profiling by ALaP-Seq Reveals Transcriptional Regulation by PML Bodies through DNMT3A Exclusion.
  Misuzu Kurihara; Kagayaki Kato; Chiaki Sanbo; Shuji Shigenobu; Yasuyuki Ohkawa; Takeshi Fuchigami; Yusuke Miyanari
  Molecular cell, 78, 3, 493, 505, 07 May 2020, [Peer-reviewed], [Lead author], [International Magazine]
  English, Scientific journal, The promyelocytic leukemia (PML) body is a phase-separated nuclear structure physically associated with chromatin, implying its crucial roles in genome functions. However, its role in transcriptional regulation is largely unknown. We developed APEX-mediated chromatin labeling and purification (ALaP) to identify the genomic regions proximal to PML bodies. We found that PML bodies associate with active regulatory regions across the genome and with ∼300 kb of the short arm of the Y chromosome (YS300) in mouse embryonic stem cells. The PML body association with YS300 is essential for the transcriptional activity of the neighboring Y-linked clustered genes. Mechanistically, PML bodies provide specific nuclear spaces that the de novo DNA methyltransferase DNMT3A cannot access, resulting in the steady maintenance of a hypo-methylated state at Y-linked gene promoters. Our study underscores a new mechanism for gene regulation in the 3D nuclear space and provides insights into the functional properties of nuclear structures for genome function.
• A Testis-Specific Long Non-Coding RNA, lncRNA-Tcam1, Regulates Immune-Related Genes in Mouse Male Germ Cells
  Misuzu Kurihara; Kai Otsuka; Shin Matsubara; Akira Shiraishi; Honoo Satake; Atsushi P. Kimura
  FRONTIERS IN ENDOCRINOLOGY, 8, NOV, Nov. 2017, [Peer-reviewed], [Lead author]
  English, Scientific journal
• A Long Noncoding RNA, lncRNA-Amhr2, Plays a Role in Amhr2 Gene Activation in Mouse Ovarian Granulosa Cells
  Atsushi P. Kimura; Ryoma Yoneda; Misuzu Kurihara; Shota Mayama; Shin Matsubara
  ENDOCRINOLOGY, 158, 11, 4105, 4121, Nov. 2017, [Peer-reviewed]
  English, Scientific journal
• Characterization of the human TCAM1P pseudogene and its activation by a potential dual promoter-enhancer: Comparison with a protein-coding mouse orthologue
  Misuzu Kurihara; Atsushi P. Kimura
  FEBS LETTERS, 589, 4, 540, 547, Feb. 2015, [Peer-reviewed], [Lead author]
  English, Scientific journal
• A Conserved Noncoding Sequence Can Function as a Spermatocyte-Specific Enhancer and a Bidirectional Promoter for a Ubiquitously Expressed Gene and a Testis-Specific Long Noncoding RNA
  Misuzu Kurihara; Akira Shiraishi; Honoo Satake; Atsushi P. Kimura
  JOURNAL OF MOLECULAR BIOLOGY, 426, 17, 3069, 3093, Aug. 2014, [Peer-reviewed], [Lead author]
  English, Scientific journal
• A long non-coding RNA transcribed from conserved non-coding sequences contributes to the mouse prolyl oligopeptidase gene activation
  Shin Matsubara; Misuzu Kurihara; Atsushi P. Kimura
  JOURNAL OF BIOCHEMISTRY, 155, 4, 243, 256, Apr. 2014, [Peer-reviewed]
  English, Scientific journal

• PML bodyによるY染色体遺伝子の転写制御のメカニズム
  後藤早紀; 中川真一; 栗原美寿々, 日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web), 47th, 2024
• 4.5SHクラスタから転写される新規noncoding RNAの解析
  梅木孔信; 中川真一; 栗原美寿々, 日本遺伝学会大会プログラム要旨集(CD-ROM), 94th, 2022
• PML bodyによる転写制御メカニズム~新規技術「APEX‐ChIP法」を用いて~
  栗原美寿々; 三宝千秋; 淵上剛志; 加藤輝; 大川恭行; 宮成悠介, 日本生化学会大会(Web), 2017年度, [2PS04, 1], Dec. 2017
  生命科学系学会合同年次大会運営事務局, Japanese
• Transcriptional regulation by nuclear body
  Misuzu Kurihara; Yusuke Miyanari, Seikagaku, 88, 4, 521, 524, 2016, [Peer-reviewed], [Lead author]
  Japanese Biochemical Society, Japanese, Book review
• A Conserved Noncoding Sequence Can Function as a Spermatocyte-Specific Enhancer and a Bidirectional Promoter for a Ubiquitously Expressed Gene and a Testis-Specific Long Noncoding RNA (vol 426, pg 3069, 2014)
  Misuzu Kurihara; Akira Shiraishi; Honoo Satake; Atsushi P. Kimura, JOURNAL OF MOLECULAR BIOLOGY, 427, 10, 1993, 1994, May 2015
  English, Others

• 生物学的相分離と計測技術
  栗原美寿々, 核内構造体によるゲノム機能制御 ─ 近接ラベリング法を用いて
  医学のあゆみ, Jan. 2025, [Contributor]
• フロントランナー直伝 : 相分離解析プロトコール : 今すぐ実験したくなる、論文にはないコツや技
  栗原美寿々, 近位ビオチン標識法
  羊土社, Jul. 2022, 9784758122597, 245p, Japanese, [Contributor]
• クロマチン解析実践プロトコール
  栗原美寿々, 第2章 I-1標的タンパク質、RNAおよびゲノムDNAを同時に見る
  羊土社, Jan. 2021, [Contributor]

• 有糸分裂期における非膜オルガネラのダイナミクスと機能解析
  栗原美寿々
  第 62回 日本生化学会北海道支部例会, 14 Jul. 2025, Nominated symposium
  [Invited]
• Regulation of chromosome stability by large tandem repeat cluster
  栗原美寿々
  日本分子生物学会, 29 Nov. 2024, Nominated symposium
  27 Nov. 2024 - 29 Nov. 2024
• Transcriptional regulation of Y-linked clustered genes by PML body
  Misuzu Kurihara
  The 5th Fukuoka RNA Commons・ISFRCB Symposium 2024, 26 Nov. 2024, Public discourse
• Transcriptional regulation by a nuclear domain
  Misuzu Kurihara
  RIKEN BDR Women and Future in Science Seminar, 11 Dec. 2023, Public discourse
  [Invited]
• 核内構造体によるゲノム機能の制御
  栗原 美寿々
  日本動物学会, 08 Sep. 2023, Nominated symposium
  [Invited]
• 【WS7 核内高次構造の構築原理と機能】PML body による遺伝子転写制御メカニズムの研究
  栗原 美寿々
  日本遺伝学会第94回札幌大会, 15 Sep. 2022, Nominated symposium
  [Invited]
• 【日本生化学会北海道支部・日本生物物理学会北海道支部 合同シンポジウム】PML bodyによる遺伝子転写制御メカニズムの研究
  栗原 美寿々
  日本生化学会北海道支部 第59回支部例会, 09 Jul. 2022, Nominated symposium
  [Invited]
• Uncovering the role of PML body in gene regulation
  栗原 美寿々
  第15回日本エピジェネティクス研究会年会, 10 Jun. 2022, Poster presentation

• 生命薬学特論, 2024年, 修士課程, 生命科学院
• 基礎実習, 2024年, 学士課程, 薬学部
• 分子生物学Ⅰ, 2024年, 学士課程, 薬学部
• 分子生物学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 薬学部

• THE MOLECULAR BIOLOGY SOCIETY OF JAPAN

• 巨大タンデムクラスタによる染色体安定性制御メカニズムの解析
  Apr. 2024 - Mar. 2027
  セコム科学技術振興財団 挑戦的研究助成, Principal investigator
• PML bodyの性状変化を引き起こす分子メカニズムの解析
  科学研究費助成事業
  Apr. 2024 - Mar. 2027
  栗原 美寿々
  日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 24K09321
• タンデムクラスタ配列を基盤とした新規動的高次構造体の解析
  戦略的な研究開発の推進 戦略的創造研究推進事業 さきがけ
  Oct. 2021 - Sep. 2025
  栗原 美寿々
  近年、タンパク質やRNAを介した相分離によって核内空間が区画化され、複数の生体反応が混線せず進行するという考えが提唱されていますが、そこにゲノムDNAがどのようにして関わるのかはほとんど明らかになっていません。本研究では巨大タンデムクラスタ配列に注目し、近位ビオチンラベル法によって相互作用する分子を網羅的に同定します。これにより、核内空間構築における巨大タンデムクラスタ配列の役割を明らかにします。
  科学技術振興機構, 北海道大学, Principal investigator
• 近位ビオチンラベル法を用いた核内構造体の動作機構の解明
  科学研究費助成事業 若手研究
  01 Apr. 2021 - 31 Mar. 2024
  栗原 美寿々
  近年、特定の立体構造を取らないタンパク質の天然変性ドメインが、微弱な分子間相互作用によって、核小体やPML bodyをはじめとした「非膜オルガネラ」の形成を制御しているのではないかという考え方が大きな注目を浴びている。非膜オルガネラの形成機構に関する情報が急速に蓄積しつつある一方で、これらの非膜オルガネラがどのようにしてその分子機能を発揮しているのかについての情報は、実は非常に限られているのが現状である。その大きな理由の一つが、天然変性ドメインが仲介する一つ一つの相互作用があまりにも微弱であるために、古典的な免疫沈降や生化学的な複合体精製などの手法ではその相互作用の対象となる分子の全容を明らかにすることができなかったという技術的な限界が挙げられる。本研究では、微弱かつ一過的な分子間相互作用でも高感度で検出することが可能な近位ビオチンラベル法を用い、代表的な非膜オルガネラであるPML bodyやカハールボディ、パラスペックルと相互作用する分子を明らかにする。本研究によって、従来の手法では解明できなかった非膜オルガネラの分子機能、さらにはタンパク質の天然変性ドメインの動作機構を明らかにすることができると期待される。
  日本学術振興会, 若手研究, 北海道大学, 21K15012
• 核内ボディによる新規雄性遺伝子群の転写制御メカニズムとその生物学的意義の解明
  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
  25 Apr. 2018 - 31 Mar. 2021
  栗原 美寿々
  PML bodyは核内に局在する球状の構造体である。これまでに、細胞のガン化やアポトーシス、老化、DNAダメージ応答などに関与することが示唆されており、遺伝子転写制御への関連も示されている。しかしながら、PML bodyが具体的にどういった遺伝子をどのように制御しているのかはほとんど明らかにされていない。その大きな要因の一つとして、PML bodyとクロマチンの相互作用を解析する技術が限られていることが挙げられる。本研究では、PML bodyと相互作用する遺伝子領域を網羅的に同定するため、ALaP-seq(APEX mediated chromatin Labeling and Purification)法という新技術を開発した。これにより、これまで謎に包まれていたPML body が相互作用するクロマチン領域をゲノムワイドに同定しすることに成功した。さらに、相互作用する遺伝子領域のうち、一部の遺伝子についてPML bodyが転写を活性化することを明らかとした。また本研究では、PML body による遺伝子の転写活性化は、PML bodyが遺伝子領域と相互作用することによって、DNAメチル化酵素の1つであるDNMT3Aが遺伝子領域にアクセスできないようにすることで制御することを見出した。
  日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 18J01669
• Uncovering the role of PML bodies in transcription of male specific genes
  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
  01 Apr. 2018 - 31 Mar. 2020
  Mori Misuzu
  PML body is one of nuclear domains and considered to regulate gene expression. However, its role in transcription remains unclear. By developing a new technology “ALaP (APEX mediated Chromatin Labeling and Purification)”, which enables us to identify the interactions between PML body and chromatin, we uncovered that PML body activates transcription of male specific genes.
  Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Early-Career Scientists, Center for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences, 18K14632
• 胚性致死を引き起こす非コードRNAの作用機構
  2020
  公益財団法人アステラス病態代謝研究会, Principal investigator
• ヒトとマウスにおける精巣特異的遺伝子の発現調節機構の比較解析
  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
  01 Apr. 2012 - 31 Mar. 2015
  栗原 美寿々
  Testicular cell adhesion molecule (TCAM)遺伝子は、組織特異的な遺伝子活性化機構の優れたモデル系として知られるヒト成長ホルモン遺伝子座に存在している。TCAM/Tcam遺伝子はヒトとマウスにおいて精巣特異的に発現し、マウス精巣内では精母細胞に局在している。本研究では、TCAM/Tcam遺伝子の転写制御メカニズムを明らかにし、その機構を種間で比較することを目指した。TCAM/Tcamの転写制御メカニズムを探るため、一般的に遺伝子の調節配列であるとされる、種を超えて保存された非翻訳領域(Conserved Noncoding Sequence : CNS)について解析を行った。まずマウスにおいては、ヒストン修飾パターンの解析やレポータージーンアッセイの結果、Tcam遺伝子5’上流に存在するCNS1配列が精母細胞特異的なエンハンサーとして機能することが強く示唆された。さらに、CNS1は両方向に強いプロモーター活性を有し、Tcamが隣接するSmarcd2遺伝子と、本研究において新たに発見された精巣特異的long noncoding RNAのプロモーターとしても機能することが判明した。一方、ヒトにおいてもCNS1はエンハンサー活性を示すとともにSMARCD2遺伝子のプロモーターになっていることが判明した。以上のことから、CNS1はマウスとヒトでプロモーターかつエンハンサー活性を有する多機能性ゲノム配列であることがわかった。本研究は、精巣特異的遺伝子の転写活性化に、種を超えて保存された多機能性ゲノム配列が関与することを示した初めて報告である。
  日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 12J06230