長鎖非コードRNA；lincRNA-p21による糖尿病発症機構の解明
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21K20666
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0702:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
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| Research Institution | Hyogo Medical University |
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Principal Investigator |
今坂 舞 兵庫医科大学, 医学部, 助教 (50759553)
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | lincRNA / シス機能 / lincRNA-p21 / p21 / 糖尿病 / β細胞 / 長鎖非コードRNA |
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| Outline of Research at the Start |
長鎖非コードRNA；lincRNA-p21を、内在性遺伝子座（本来の遺伝子の位置）で過剰発現させたマウスは糖尿病を自然発症することを見いだした。これまでの解析から発症の鍵は上流p21遺伝子の転写亢進と予測される。本研究では、lincRNA-p21によるp21の転写調節機構、lincRNA-p21やp21の糖尿病との関わりについて解明する。lincRNA-p21はヒトのがん細胞で発現の変動が見られることからバイオマーカーや治療ターゲットとしても期待されている分子であり、機能および機序の解明はその実用化に向けても重要な知見となる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
lincRNA-p21は2exonからなるncRNA遺伝子で、シス・トランスの両機能が報告されている。lincRNA-p21のシス機能とその機序を解明するため、ノックイン法により内在性遺伝子座でlincRNA-p21を過剰発現させた（lincRNA-p21_OE）マウスを作製したところ、糖尿病を自然発症することが判明した。生後4週齢頃から膵β細胞が減少し、5週齢には著しい低インスリン値と耐糖能低下が起こり、15週齢には随時血糖値が平均400mg/dLを超えた（野生型は平均180mg/dL）。
qRT-PCRにより隣接遺伝子の発現量を解析すると、上流p21遺伝子の発現が亢進していた。同じコンストラクト（CAG_lincRNA-p21_pA）を別の遺伝子座にノックインしたマウスではp21の発現亢進は起こらず糖尿病も発症しなかった。したがって、p21の発現亢進によりβ細胞減少を伴う糖尿病が発症し、これはlincRNA-p21のシス機能であることが示唆された。
次にp21の発現亢進がlincRNA-p21によることを確認するため、内在性遺伝子座にてlincRNA-p21の代わりにEGFPを過剰発現させた（EGFP_OE）マウスを作製したところ、予想外にlincRNA-p21_OE同様にp21が高発現し糖尿病を発症した。いずれのOEマウスも内在性lincRNA-p21遺伝子は残存しており、intron1に過剰発現コンストラクトをノックインしている。EGFP_OEマウスでは内在性lincRNA-p21のexon1を含む転写産物の発現が亢進していた。そこで、EGFP_OEにおいてlincRNA-p21をKOしたマウスを作製したが、このマウスでもp21は高発現した。lincRNA-p21によるp21の転写亢進は、RNAとしてではなく、エンハンサー（locus）として働いていることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
EGFP過剰発現マウスやEGFP過剰発現；lincRNA-p21ノックアウトマウスにおいてもp21が高発現し糖尿病を発症するという結果は予想外であり、研究計画の変更・追加解析が必要となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
作製した各マウスにおいて転写産物やゲノムの解析により、lincRNA-p21によるp21の転写亢進機構を解明する。
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Report
(3 results)
Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Fibroblast growth factor 18 stimulates the proliferation of hepatic stellate cells, thereby inducing liver fibrosis2023
Author(s)
Tsuchiya Y, Seki T, Kobayashi K, Komazawa-Sakon S, Shichino S, Nishina T, Fukuhara K, Ikejima K, Nagai H, Igarashi Y, Ueha S, Oikawa A, Tsurusaki S, Yamazaki S, Nishiyama C, Mikami T, Yagita H, Okumura K, Kido T, Miyajima A, Matsushima K, Imasaka M, Araki K, Imamura T, Ohmuraya M, Tanaka M, Nakano H
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 14
Issue: 1
Pages: 6304-6304
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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