A synthetic metabolic network based on RNA modification for biological homeostasis
| Project/Area Number |
23K24075
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| Project/Area Number (Other) |
22H02813 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小川 亜希子 東北大学, 加齢医学研究所, 助教 (00868565)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 盛 東北大学, 加齢医学研究所, 助教 (00884272)
魏 范研 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (90555773)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
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| Keywords | RNA修飾 / 核酸代謝 / エピトランスクリプトーム / アデノシン / 代謝 / 修飾ヌクレオシド / 核酸医学 / 酵素 / エピトランスクリプトミクス / 液性因子 |
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| Outline of Research at the Start |
ヌクレオシドはRNAの構成成分であり、幅広い生理活性を示すシグナル因子でもある。これまでの核酸シグナルはアデノシンやATPを中心に長年 研究され、受容体とシグナル経路の同定により完成の域に入っているが、RNAに存在する多種多様な化学修飾に関する近年の発見により、概念 の再構築が迫られている。申請者はこれまで修飾RNAの観点から研究を進めた結果、多彩な化学修飾を含む新しい概念の核酸因子群を発見した 。本研究ではこれらの核酸因子群の代謝機構の全容解明を目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では多彩な化学修飾を含むRNAメタボライトで構成される核酸因子群の新規代謝経路の同定と機能解析を目的とする。当該年度には、研究計画に基づき、主に修飾アデノシンであるm6Aと、同様に細胞毒性を持つ他の修飾ヌクレオシドの代謝に関わる２種類の酵素のノックアウトマウスの解析を行った。そのうち上流で働く酵素のノックアウトマウスは生後８日以内に全例が死亡するという劇的な表現型であったため、生後５日で解析を行った。下流で働く酵素のノックアウトマウスは生育に関しては野生型マウスとほぼ変化のない結果であった。どちらのノックアウトマウスも生体内でRNAメタボライトが異常に蓄積していた。さらにノックアウトマウスの網羅的解析を行う中で、血液検査、構造的解析、トランスクリプトーム解析、およびin vitro解析などを行うことで、m6A異常が脂質代謝異常および糖代謝異常に関連することを同定し、この分子メカニズムを新たに明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
ノックアウトマウスの表現型の分子メカニズムをRNA-seq、ウエスタンブロット、免疫染色、および当該酵素の阻害剤を用いた細胞実験で明らかにし、修飾RNAの代謝アダプテーションの異常が疾患発症に直接つながりうることを示すことができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
m6Aの代謝については一連のメカニズムを明らかにすることができたため、そのほかのさまざまなRNAにも研究を広げる方針である。また、これまで本研究課題で得た成果を英文原著論文にまとめて投稿中であるため、論文採択にむけての取り組みも行う予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(20 results)
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[Journal Article] Activation of the urotensin-II receptor by remdesivir induces cardiomyocyte dysfunction.2023
Author(s)
Ogawa A, Ohira S, Kato Y, Ikuta T, Yanagida S, Mi X, Ishii Y, Kanda Y, Nishida M, Inoue A, Wei FY
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Journal Title
Communications Biology, in press
Volume: -
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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