CCR4-NOT複合体による心機能制御の分子機構の解明研究

• Project/Area Number: 22390155
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Circulatory organs internal medicine
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: 久場 敬司 Akita University, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (10451915)
• Project Period (FY): 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥13,520,000 (Direct Cost: ¥10,400,000、Indirect Cost: ¥3,120,000); Fiscal Year 2011: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2010: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
• Keywords: CCR4-NOT / CNOT3 / RNA / 心不全 / QT時間 / 転写 / エピジェネティクス

Research Abstract

CCR4-NOT蛋白複合体は、種間で保存された遺伝子発現調節因子であり、主に転写調節とmRNA分解の2つの活性を介して遺伝子発現制御の中心的役割を担う。私達はゲノムワイドなショウジョウバエin vivo心不全スクリーニングから、CCR4-NOT蛋白複合体の構成因子Cnot3がヒトやマウスでも心機能調節に重要な役割を担うことを見出した。本研究はCCR4-NOT蛋白複合体による心機能制御のメカニズムの解明を目的とし、平成22年度は下記の3項目について検討を行った。
1)Cnot3遺伝子欠損マウスの心電図QT時間、不整脈の解析:Cnot3ヘテロ遺伝子欠損マウスの新生仔を用いて不整脈や突然死の原因となるQT時間の変化を心電図で測定したところ、Cnot3欠損マウスで有意にQT時間が延長し、房室ブロックなどの不整脈の発症を認めた。網羅的な遺伝子発現解析から、この不整脈発症には、RNA代謝異常が関与していることが示唆され、とりわけCCR4-NOT複合体の生物活性のひとつであるmRNAのpoly-A鎖の脱アデニル化(デアデニレース)が原因であることが考えられた。
2)デアデニレース欠損マウスの心電図QT時間、不整脈の解析:CCR4-NOTの構成因子でデアデニレース活性をもつ因子の遺伝子欠損マウスを共同研究で作製し、その心電図を解析したところ、Cnot3欠損マウスと同様にデアデニレース欠損マウスはQT時間の延長を認めた。よって、CCR4-NOT複合体は、mRNAのpoly-A鎖の脱アデニル化を介して心臓の正常な洞調律の制御に寄与していることが分かった。
3)CCR4-NOT構成因子の遺伝子欠損マウスの作製:CCR4-NOT構成因子で遺伝子の完全欠損により胎生致死となるものについて、Cre-loxPによる条件付け遺伝子欠損マウスを2系統、新たに作出した。現在、心筋特異的な遺伝子欠損マウス作製のためのCreマウスとの交配を行っている。

Research Products

• [Journal Article] Trilogy of ACE2:Apeptidase in the renin-angiotensin system, a SARS receptor, and a partner for amino acid transporters. (2010)
  • Author(s): Kuba K, et al.
  • Journal Title: Pharmacol.Ther. Volume: 128 Pages: 119-128
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Aglobal in vivo Drosophila RNAi screen identifies NOT3 as aconserved regulator of heart function. (2010)
  • Author(s): Neely G, Kuba K, et al.
  • Journal Title: Cell Volume: 141 Pages: 142-153
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 種間で保存された心機能調節因子NOT3の大規模in vivoショウジョウバエRNAiスクリーニングによる同定 (2010)
  • Author(s): 久場敬司, 他
  • Journal Title: 細胞工学 Volume: 29 Pages: 592-593
• [Presentation] CNOT3はショウジョウバエからマウス、ヒトまで保存された新規の心機能調節因子である。 (2010)
  • Author(s): 久場敬司
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸市
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] ゲノムワイドRNAiスクリーニングによる心機能調節因子NOT3の同定 (2010)
  • Author(s): 久場敬司
  • Organizer: 第20回 日本循環薬理学会
  • Place of Presentation: 札幌市
  • Year and Date: 2010-11-11
• [Remarks]
  • URL: http://www.med.akita-u.ac.jp/vakuri/index.html