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
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22K08508
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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 54010:Hematology and medical oncology-related
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
上地 珠代 宮崎大学, 医学部, 准教授 (10381104)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| 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)
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| 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 |
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| 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。
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| 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。
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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
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。
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| 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。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
