Drug screening with murf1 transgenic fish

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K14341
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 川原 玄理 東京医科大学, 医学部, 准教授 (40743331)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 由起子 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (50238135)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 筋萎縮 / MuRF1 / ゼブラフィッシュ / ドラッグスクリーニング

Outline of Annual Research Achievements

筋特異的E3ユビキチンリガーゼであるMuRF-1の発現をコントロールする薬剤のスクリーニングのため、ゼブラフィッシュのmurf1プロモーター領域を特定し、マイクロインジェクションによるトランスジェニックフィッシュの作製を行った。その結果、murf1 遺伝子の翻訳開始コドンの上流領域の一部が、murf1プロモーター領域として、その発現制御に重要であることを明らかにした。さらに、その領域の配列を上流領域に組み込んだEGFP発現ベクターを用いて、ゼブラフィッシュmurf1トランスジェニックフィッシュを作製することに成功した（F0）。これらの個体を成魚まで成長させ、野生型と交配し次世代（F1）を作成し、F1個体群からGFP陽性を示す個体をスクリーニングした結果、骨格筋、心筋特異的にGFPシグナルが観察される個体、つまりGFPシグナルにより間接的にmurf1の発現が観察される個体が得られた（F1）。次に作製したmurf1トランスジェニックフィッシュを用いて、murf1の発現制御物質のスクリーニングを行った。1,250個の薬剤を含む薬剤ライブラリーを用いたスクリーニングの結果、ゼブラフィッシュmurf1遺伝子発現を制御する複数の薬剤候補が得られた。得られた薬剤群が及ぼすmurf1の発現への効果を定量的PCR法で解析したところ、murf1トランスジェニックフィッシュを用いた結果と同様に、ゼブラフィッシュmurf1遺伝子発現を制御する効果があることが確認された。現在これらの薬剤を中心に産業財産権（特許申請）の出願の準備している。