| Project/Area Number |
20K08160
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
剣持 直哉 宮崎大学, 医学部, 研究員 (00133124)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上地 珠代 宮崎大学, 医学部, 准教授 (10381104)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | リボソーム / 先天性貧血 / ゼブラフィッシュ / 疾患モデル / がん / gata1 / p53 / p53経路 / 治療薬 |
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| Outline of Research at the Start |
細胞内のタンパク質合成装置であるリボソームの異常が造血不全や癌など種々の疾患の原因になることが明らかとなり、「リボソーム病」と呼ばれている。本研究では、その代表例であるダイアモンド・ブラックファン貧血(DBA)に着目し、小型魚類のゼブラフィッシュを用いて発症機構の解析および治療薬の開発を行う。ゼブラフィッシュを用いたこれまでにないアプローチにより、リボソーム病の分子機構の解明、新たな創薬シーズの発見が期待できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）昨年度に引き続き、リボソーム病の代表であるダイヤモンドブラックファン貧血（DBA）患者の解析を進めた。研究協力者（弘前大学）は、患者のエキソーム解析でリボソームタンパク質（RP）遺伝子に多数の変異を同定している。これらの変異の中で、１アミノ酸置換のミスセンス変異について真の疾患原因であることを検証するために、ゼブラフィッシュ胚を用いたレスキュー実験を行った。そのために、まず当該遺伝子をモルフォリノアンチセンスオリゴ（MO）でノックダウンし、その後に、正常または変異mRNAを胚に注入して表現型の回復を調べた。その結果、一部の遺伝子変異で回復が観察され、原因遺伝子である可能性が示された。
２）rps19のノックダウン胚（DBAモデル）を用いたポリソームのRNA-seq解析では、造血に関与する複数の遺伝子のmRNAの翻訳効率が低下していた。そこで、これらの遺伝子のmRNAを注入することで貧血が回復するか調べた。その結果、gata1およびpigq遺伝子のmRNAの注入でDBAモデルの造血能が回復した。これにより、特定の遺伝子の翻訳調節がDBAの発症に関与する可能性が示された。
３）RP遺伝子の変異体およびp53との二重変異体を作製し、発がんへの影響を調べた。DBAではがん化が促進されることが報告されている。そこで、変異体を長期間に渡って飼育・観察し、複数のケースでがん化が促進されていることを確認した。現在、発がんとの関連を組織化学的な手法で解析している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1）DBA患者で同定された複数の疾患候補遺伝子の解析をゼブラフィッシュで進め、新たな疾患原因の候補が同定された。 2）rps19ノックダウン胚および変異体を用いた解析により、造血に関与する因子の翻訳調節がDBAの発症に重要な役割を果たしている可能性が示された。 3）RP遺伝子の変異がゼブラフィッシュにおいてがん化を促進していることを確認した。 以上のことから、ゼブラフィッシュを用いたリボソーム病の研究はおおむね順調に進展していると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
1）引き続き新規変異遺伝子の解析を進める。MOによるノックダウンとCRISPR/Cas9システムを用いた変異体の作製およびmRNAによるレスキュー実験により原因遺伝子としての同定を目指す。
2）rps19の変異によりmRNAの翻訳効率が低下した2つの遺伝子（gata1, pigq）に着目して疾患の発症機構を解析する。
3）RP遺伝子の変異とがん化との関連を解析するために、発生したがんの組織化学的な解析、がん化の条件（飼育環境、遺伝的背景）、発がんに関与する遺伝子などを調べる。
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