RNA編集酵素ADAR1のアイソフォーム特異的機能の解明
| Project/Area Number |
20J11266
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 43010:Molecular biology-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
KIM JUNG IN 大阪大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | RNA編集 / ADAR1 p110 / MDA5 / 脳形成 |
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| Outline of Research at the Start |
RNA編集酵素ADAR1には2つのisoform（p110、p150）が存在する。p150には、異物センサー分子MDA5が内在RNAを非自己として認識することを回避する機能があるが、p110の生理的意義は全く不明である。そこで、p110のみを特異的に欠損するマウスを作成したところ、本マウスが生後致死を呈すことを発見した。本研究では、生後致死の原因を探るため、p110が高発現する脳について表現型解析を実施する。また、p110欠損マウスにおける遺伝子発現変化や編集効率低下部位の情報を統合し、最終的に、生後致死を回避するために必要なRNA編集部位を同定することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2本鎖RNA中のアデノシンをイノシンへと置換するRNA編集酵素ADAR1には、p110とp150の2つのisoformが存在する。ADAR1 p150によるRNA編集には、内在する2本鎖RNAが細胞内センサー分子MDA5によって異物として認識されることを回避する機能がある。しかし、p110についてはよくわかっておらず、このためp110のみを欠損するマウスを作成したところ、生後致死を示すことを発見した。そこで本研究では、生後致死を回避するためのp110の機能の解明を目指す。
初年度は、p110欠損マウスについてHE染色や免疫染色を実施したが、解剖学的に明らかな異常や炎症像を見出すことはできなかった。一方で、MDA5を2重で欠損させても生後致死をレスキューすることはできず、p150とは異なるMDA5経路を介さない機能をp110が持つことが明らかになった。以上を踏まえ、昨年度はSingle-cell RNA-seqを実施し、脳に存在する多様な細胞集団や個々の細胞における遺伝子発現パターンについて解析を行った①。また、生後致死がp110によるRNA編集が欠損することに起因するかどうかを検証した②。
① p110の欠損によって生じる微細な変化を捉えるため、Single-cell RNA-seqを実施した。その結果、野生型に比べ、radial gliaが著しく減少していることが明らかになった。
② RNA編集欠失型ADAR1遺伝子変異のノックインマウスとp110欠損マウスを交配させ、編集活性を持たないADAR1を発現させたところ、p110欠損マウスの致死性がレスキューされた。以上より、RNA編集に依存しないp110の機能がマウスの生後致死の回避に必須であることが明らかになった。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
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[Journal Article] RNA editing at a limited number of sites is sufficient to prevent MDA5 activation in the mouse brain2021
Author(s)
Jung In Kim, Taisuke Nakahama, Ryuichiro Yamasaki, Pedro Henrique Costa Cruz, Tuangtong Vongpipatana, Maal Inoue, Nao Kanou, Yanfang Xing, Hiroyuki Todo, Toshiharu Shibuya, Yuki Kato, Yukio Kawahara
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Journal Title
PLoS Genet
Volume: 未定(In Press)
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Peer Reviewed / Open Access
