• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

先天性貧血を引き起こすmRNA特異的な翻訳調節機構の解明

Research Project

Project/Area Number 22K08508
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 54010:Hematology and medical oncology-related
Research InstitutionUniversity of Miyazaki

Principal Investigator

上地 珠代  宮崎大学, 医学部, 准教授 (10381104)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsリボソームタンパク質 / 貧血 / ゼブラフィッシュ / ゲノム編集 / 翻訳 / リボソーム病
Outline of Research at the Start

リボソームの生合成に関わる因子の変異が、翻訳のファインチューニングに影響を及ぼし、様々な疾患(リボソーム病)が発症すると推測している。先天性の赤芽球癆であるダイアモンド・ブラックファン貧血(DBA)はリボソーム病の一つである。先行研究では、特定のリボソームタンパク質(RP)の欠損が、特定の遺伝子の翻訳効率の低下を招くことを、ゼブラフィッシュのDBAモデルを用いて明らかにした。本研究では、翻訳開始因子eIF3に着目し、赤血球造血に関与する遺伝子の翻訳にeIF3がどのような役割を果たすのか、ゼブラフィッシュを用いたin vivoの系で探求する。

Outline of Annual Research Achievements

リボソームの生合成に関わる因子の異常が、様々な疾患の原因になり得ることが強く示唆されている。これらは「リボソーム病」と呼ばれ、mRNA翻訳の際のファインチューニングの乱れにより発症すると推測している。先天性の赤芽球癆であるダイアモンド・ブラックファン貧血(DBA)はリボソーム病の一つである。これまでに、ゼブラフィッシュのDBAモデルにおいて特定のリボソームタンパク質(RP)の欠損が、特定の遺伝子(造血や糖鎖修飾に関与)の翻訳効率の低下を招くことを見出した。しかし、その翻訳調節の分子機構を解く手がかりはつかめていない。本研究では、異常リボソームと翻訳開始因子との関係に着目し、赤血球造血に関与する遺伝子の翻訳調節の分子メカニズムを、ゼブラフィッシュを用いたin vivoの系で探求することを目的とする。
DBA患者の25%で変異が確認されるRPS19遺伝子のゼブラフィッシュオーソログ(rps19)をモルフォリノアンチセンスオリゴ(MO)でノックダウンした胚からショ糖密度勾配遠心によりポリソーム分画を得て、網羅的定量プロテオーム解析を行った。約2,000種類のタンパク質の同定および計量データを得ルコとができ、クラスター解析、GOterm解析などを行っている。また、新たな試料セットを用いたプロテオーム解析を進めている。
また、患者と同じ変異をもつゼブラフィッシュのDBAモデルを作製するために、ゲノム編集技術によるミスセンス変異の導入を試みている。複数のsgRNAを用いる、ssODNの配列デザインを工夫するなどの試みを継続して行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ポリソーム分画のプロテオーム解析を行うことで、翻訳開始因子を含めた翻訳活動を行うリボソームに結合するタンパク質群のデータを得ることができた。LC-MS解析を行うための試料の調製法を確立できたため、今後もスムーズに解析を進めることができると考えている。そのため、研究はおおむね順調に進捗していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

DBAの原因遺伝子として同定されている複数のRP遺伝子について、ゼブラフィッシュを用いてノックダウン胚、またはゲノム編集胚を作製する。異常リボソームによる翻訳調節の変化を捉えるために、作製したゼブラフィッシュのDBAモデルからポリソーム分画を得てプロテオーム解析を行う。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Landscape of driver mutations and their clinical effects on Down syndrome-related myeloid neoplasms2024

    • Author(s)
      Sato Tomohiko、Yoshida Kenichi、...、Matsuo Hidemasa、...、Ito Etsuro
    • Journal Title

      Blood

      Volume: - Issue: 25 Pages: 2627-2643

    • DOI

      10.1182/blood.2023022247

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ゼブラフィッシュのリボソーム病モデルを用いた未知の翻訳制御機構の解明2023

    • Author(s)
      上地珠代,長友麻里子,中島由香里,吉浜麻生,鈴木穣,剣持直哉
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Translational efficiency of mRNAs required for hematopoiesis were decreased in a zebrafish model of Diamond-Blackfan anemia2023

    • Author(s)
      Tamayo Uechi, Mariko Nagatomo, Yukari Nakajima, Yutaka Suzuki, Naoya Kenmochi
    • Organizer
      国立遺伝学研究所国際シンポジウム:Toward understanding of mechanisms of human diseases: Challenges using model organisms 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Translational efficiency of mRNAs required for hematopoiesis were decreased in a zebrafish model of Diamond-Blackfan anemia2023

    • Author(s)
      Tamayo Uechi, Mariko Nagatomo, Maki Yoshihama, Yukari Nakajima, Yutaka Suzuki, Naoya Kenmochi
    • Organizer
      第24回日本RNA学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] リボソームタンパク質とmRNA選択的な翻訳調節:ゼブラフィッシュを用いた解析2022

    • Author(s)
      上地珠代,中島由香里,長友麻里子,吉浜麻生,鈴木穣,剣持直哉
    • Organizer
      第45回分子生物学学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ゼブラフィッシュを用いたリボソーム病の発症機構の解明2022

    • Author(s)
      上地珠代,長友麻里子,剣持直哉
    • Organizer
      第45回分子生物学学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi