先天性橈尺骨癒合症の原因遺伝子同定とその機能解析

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10852
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 加藤 博之 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (40204490)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 幸男 信州大学, 医学部附属病院, その他 (00549488) ; 林 正徳 信州大学, 学術研究院医学系, 助教 (20624703) ; 岩崎 倫政 北海道大学, 医学研究院, 教授 (30322803) ; 小松 雅俊 信州大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (60723070)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 遺伝子

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は先天性橈尺骨癒合症孤発例に対して全エクソン解析を行い原因遺伝子を同定することと、そこで見つかった遺伝子変異をゼブラフィッシュを用いて機能解析することである。
H28年度以前まで、12家系から採血を行い、そのうち4家系の全エクソン解析を行い、8つの遺伝子に頻度1%以下の変位が発見された。そのうち1つの候補遺伝子である遺伝子Aのゼブラフィッシュにおける発現部位、組織について、脳、眼、胸ひれの一部に同遺伝子の強い発現をみとめた。また遺伝子Aはゼブラフィッシュモデルにおいて、遺伝子Aの過剰発現に伴いBMPシグナルを制御する可能性について、昨年度報告した。
H29年度は、遺伝子Aが蛋白レベルで発現するかどうかを細胞株、ウェスタンブロットを用いて確認、Crispr/Cas9システムを用いて遺伝子Aノックアウトゼブラフィッシュを作製した。しかしながら、遺伝子ノックアウトゼブラフィッシュの作製過程で、多くの胚が死亡するなど困難を極めた。10種類以上のオリゴを試し、最終的に2つのライン化に成功した。しかしながら成長が遅い、など課題が残っている。
今後、遺伝子Aノックアウトゼブラフィッシュの解析を行い、ヒト橈尺骨癒合症に相当する器官であるゼブラフィッシュの胸鰭に特に着目し、骨格発生・成長に関して検証予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

遺伝子Aノックアウトゼブラフィッシュの作製が困難を極め、予定していた遺伝子Aノックアウトゼブラフィッシュを用いた骨格解析などが実施できなかったため。

Strategy for Future Research Activity

遺伝子Aが過剰発現状態においてBMPを制御している点の再現性を蛋白レベルで確認したい。遺伝子Aノックアウトゼブラフィッシュの解析を行い、ヒト橈尺骨癒合症に相当する器官であるゼブラフィッシュの胸鰭に特に着目し検証したい。

Causes of Carryover

次年度使用額は平成30年度請求額と合わせて遺伝子Aの蛋白レベルの実験、ノックアウト実験及び得られた成果の学会発表、論文発表に使用する計画である。