2018 Fiscal Year Annual Research Report
Use of modified U1 snRNA for rescue from exon skipping caused by 5' splice site mutation of human CTSA gene
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16K08235
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
山崎 尚志 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 准教授 (20271083)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
南川 典昭 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (40209820)
伊藤 孝司 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (00184656)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | スプライス / U1 snRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カテプシンA(CTSA)は細胞小器官リソソームに存在する多機能性酵素であり、本酵素が先天的に欠損すると細胞に糖タンパク質由来の糖鎖が蓄積しガラクトシアリドーシス(GS)と呼ばれる難病となる．GSはいわゆるリソソーム病の一種であり、世界症例のおよそ60%を日本人が占めている．これまでの研究により日本人患者の多くでCTSA遺伝子エクソン7とイントロン7の境界付近にaからgへの変異が存在することが報告されている(CAG/gtatggga→CAG/gtgtggga．大文字はエクソン、小文字はイントロン)．この変異(IVS7 +3a>g)によってRNAスプライスが異常となり、エクソン7が含まれない異常なmRNAが産生されるためCTSAが欠損しGSが発症する．申請者らはRNAスプライスにおいてエクソンとイントロンの境界部位を正しく認識するために不可欠な核内低分子RNAであるU1 snRNAに着目し、IVS7 +3a>g変異を認識するように塩基を改変したU1 snRNAを細胞に発現させれば変異CTSA遺伝子からエクソン7を含んだ正常なmRNAを生じさせられることをミニジーンを用いたモデル細胞実験系により明らかとした．
一方、エクソンとイントロン境界部位よりも下流のイントロン領域に結合できる改変U1 snRNA(Exon Specific U1:ExSpeU1)によってもスプライス異常が修復できることが別の遺伝子を対象とした研究で報告されている．そこで、平成30年度は、これまでに作製した改変U1 snRNAに加えて、ExSpeU1によってもスプライス異常が修復出来るか、GS患者から樹立された株化細胞を用いて検討した．その結果、いくつかの改変U1 sRNAとExSpeU1が変異CTSA遺伝子からエクソン7を含んだ正常なmRNAを産生できることを見いだした．
GSの発症原因となるCTSAの遺伝子変異はいくつかあるが、どの変異に対しても根本的治療法は確立されていない．本研究結果から、CTSA遺伝子IVS7 +3a>g変異が原因で発症するGSの治療に、塩基改変したU1 snRNAが有用であることが示された．
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