Elucidation of Stim2 splicing mechanism and development of a novel therapeutic strategy of heart failure
| Project/Area Number |
21K15277
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 47040:Pharmacology-related
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute (2022)
Osaka Medical and Pharmaceutical University (2021) |
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Principal Investigator |
伊藤 淳平 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (30897583)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ストア作動性カルシウム流入 / 心不全 / 選択的スプライシング / スプライシング / Stim2 |
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| Outline of Research at the Start |
心不全患者では心筋細胞内カルシウムイオン濃度の上昇が報告されており、心機能の悪化を惹起しているためカルシウムイオン濃度を調節するタンパク質を標的とした創薬が心機能改善に有効である。本研究では、細胞内小器官でありカルシウムイオンを貯蓄する小胞体のカルシウムイオンの枯渇により流入を引き起こすストア作動性カルシウム流入に着目し、その構成タンパク質であるSTIM2とそのスプライシング機構を調整することによりカルシウム流入を微調整できるような心不全治療薬の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
心不全患者では心筋細胞内カルシウムイオン濃度が上昇していること、そして増加に伴い心機能の悪化を惹起しているためカルシウムイオン濃度を調節するタンパク質を標的とした創薬が心機能改善に有効である。本研究では、カルシウムイオンを貯蓄する小胞体のカルシウムイオンの枯渇により流入を引き起こすストア作動性カルシウム流入に着目し、その構成タンパク質であるSTIM2とそのスプライシング機構を調整することによりカルシウム流入を微調整できるような心不全治療薬の開発を目指す。
今年度は、Stim2の選択的スプライシングに関与する因子の同定を試みた。心臓組織抽出液と5’末端をビオンチンで修飾した合成RNAを用いてRNAプルダウンアッセイを行い、結合したタンパク質を質量分析によって解析したところ、あるスプライシング調節因子が検出された。検出されたスプライシング調節分子をクローニングし、マウス筋芽細胞株C2C12に過剰発現させることでSTIM2.1/STIM2.2比の変化することを確認した。また、同様にC2C12細胞にスプライス調節分子を過剰発現させることでストア作動性カルシウム流入が変化することも確認した。さらに、本スプライシングが関与するexionやintronをクローニングしミニ遺伝子を作製し、バイオインフォマティクスツールにより複数予測されたRNA上の結合配列に変異を導入し、結合配列領域の同定を行った。その結果、本スプライシング調節因子の結合領域が同定された。
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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
Stim2の選択的スプライシングに関与する因子をRNAプルダウンアッセイと質量分析によって同定することができた。さらに、バイオインフォマティクスツールとミニ遺伝子を用いることで結合領域を同定も完了した。これらはmRNAのSTIM2.1/STIM2.2比の変化やストア作動性カルシウム流入の変化により確認された。令和4年10月より所属が変更になったため、一時期中断をしていた時期があるが、当初の計画通りに進展している為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 |
次年度は、今回同定したスプライシング調節分子の結合領域特異的な核酸を用い、STIM2.1/STIM2.2比の変化やストア作動性カルシウム流入が変化するか検討する。in vitroの系で有用な核酸の候補を選定できたら初年度の様にマウス心臓にTACを施しin vivoでもアンチセンスオリゴが制御するかを確認し、最終的には心不全を抑制もしくは改善するかを検討する。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
