2018 Fiscal Year Research-status Report
FUSR495X変異体による結合RNAを介したALS発症分子機構の解明
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18K07361
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
中矢 正 北海道大学, 薬学研究院, 助教 (50374559)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | FUS / ALS / R495X / RNA結合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
核内RNA結合分子であるFUSは筋萎縮性側索硬化症（ALS）の原因因子であることが知られている。特に家族性ALS患者で認められる変異型FUSは細胞内において凝集体を形成し毒性を持つと考えられている。しかしながら、その凝集体生成分子機構及び細胞毒性に関する分子機構は明らかではない。これまでの研究において、家族性FUS変異体である、R495X（495番目のアルギニンは終止コドンに変異している）を発現させたマウスES細胞由来神経細胞を用いて、網羅的遺伝子発現、タンパク質発現解析を行った結果、ミトコンドリア異常が引き起こされていることを見出した。しかしながら、その分子機構は明らかではなかったことから、本研究ではR495Xの分子内領域に着目し、その機能とミトコンドリア異常との関連性について明らかにすることを目的とした。本年度は、これまで予備的に見出していた、凝集体形成及び神経細胞毒性に関与する領域の更なる特定を試み、R495Xによる神経細胞死誘引機構を同定した。それらの解析結果から、R495Xによる細胞毒性の表出には、まずR495Xが細胞質に局在し、ある分子内領域を介して凝集体を形成する。更に、別の分子内領域にRNAが結合することで神経細胞死を引き起こす、というモデル分子機構が考えられた。これらの結果を基に、同領域に結合するRNAの特定、細胞内RNA及びタンパク質の網羅的変化を明らかにするため、現在CLIP-seq, RNA-seq, Ribo-seq用のライブラリ作成を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
平成３０年度は各領域欠損R495X体を用いて、大規模シーケンスによる網羅的な遺伝子発現解析及び、結合遺伝子解析を行う予定としていた。しかしながら、ライブラリの作成が計画通りに進まず、シーケンス解析が平成３１年度にずれ込むこととなってしまった。これは、これまでに確立したライブラリ作成の実験的手順が問題ではなく、各欠損体の発現が予定よりも低くなる現象に起因する。その原因が凡そ明らかとできた為、現在ライブラリ作成を急いで進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成３１年度はシーケンスサンプルの作成とシーケンス委託、及びシーケンスデータの解析を行い、目的とする分子内領域に結合するRNAの特定と神経細胞死に寄与するRNA分子種の特定を行う。得られた結果を、マウスES細胞由来神経細胞を用いた系において検証し、R495Xが変調を及ぼす細胞内分子機構を明らかとする。
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| Causes of Carryover |
網羅的遺伝子発現解析を行うため、ライブラリを調整して委託シーケンスを行う予定であったが、ライブラリ作成が計画より遅れた。そのため、委託シーケンスを次年度に行うこととしたため、その費用分として使用額が生じた。
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