2020 Fiscal Year Annual Research Report
プリオン病発病抑制に関わるセルロースエーテル感受性遺伝子の同定
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19H03570
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
堂浦 克美 東北大学, 医学系研究科, 教授 (00263012)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 遺伝子解析 / プリオン / 防御機構 / セルロース誘導体 / 感受性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は、食品添加物等として日常摂取しているセルロースエーテル（ＣＥ）が、プリオンに対して優れた発病抑制効果や曝露前予防効果を発揮することを発見している。CEがどのような作用機序で効果を発揮しているかはわかっていない。このＣＥ効果には明瞭なマウス系統差が存在し、代表的な高感受性マウスでは生涯にわたり発病をのがれるのに対して、代表的な低感受性マウスでは未投与群と差がないほど発病抑制効果が出ない。そこで、ＣＥの作用機序解明を目指して、ＣＥ感受性遺伝子を同定することを目的として高感受性マウスを低感受性マウスで戻し交配し、プリオンを感染させてＣＥ効果を評価してきた。そこで、第２～第6世代の高感受性マウスと低感受性マウスの検体を用いて、ゲノム解析を繰り返して行い、CE感受性に関連するゲノム領域を絞り直してきた。また、並行して実施していたCE高感受性マウスとCE低感受性マウスの脳組織検体でのプロテオミクス解析では、ディファレンシャルな発現プロファイルを示す複数のタンパク質スポットを見つけだし、それらのタンパク質の同定作業を進めた。その結果、第１４番染色体上の特定の遺伝子がCE高感受性マウスとCE低感受性マウスで異なる遺伝子多型を示すことを突き止めた。併せてこの遺伝子を含むゲノム領域が、CE感受性と相関するゲノム領域であることも、隣接する遺伝子群のシークエンス解析とCE感受性との関連解析から明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初、第２～第４世代のCE高感受性マウスとCE低感受性マウスの検体を用いて抽出した候補ゲノム領域には目的遺伝子が存在しないという予想外の結果が得られた。そこで、あらためて2世代分の検体を追加して第２～第6世代のCE高感受性マウスとCE低感受性マウスの検体でゲノム候補領域を一から解析し直し、かつCE高感受性マウスとCE低感受性マウスの検体でのプロテオミクス解析や、他のビボ実験やビトロ実験も実施して、候補となるゲノム領域あるいは目的遺伝子を絞り込む手がかりを得ようとしたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究で蓄積しているCE感受性が判明している多種類のマウス検体を用いた確認作業を引き続き行って、このゲノム領域に目的遺伝子が存在することを確認した上で、目的遺伝子を探し出す。また、引き続き、コンジェニック化が進んだ第6世代を掛け合わせて産まれたマウスにおいて、このゲノム領域に含まれる遺伝子の中で、CE投与下で末梢あるいは脳で発現変動が起こる遺伝子を調べて、シークエンス解析結果と合わせて目的遺伝子候補を絞る。絞り込んだ目的遺伝子候補は、プリオン持続感染細胞においてジーンターゲッティング技術で遺伝子改変を行い、あるいは遺伝子導入や遺伝子ノックダウンによる遺伝子発現の改変を行い、CE存在下／非存在下でのプリオン増殖に及ぼす影響を調べる。これらのプリオン持続感染細胞を用いた参照実験で、目的遺伝子であることが支持されるものについては、ゲノム編集動物の作出に向けて準備を進める。
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[Journal Article] Prion protein lowering is a disease-modifying therapy across prion disease stages, strains and endpoints.2020
Author(s)
Minikel EV, Zhao HT, Le J, O'Moore J, Pitstick R, Graffam S, Carlson GA, Kavanaugh MP, Kriz J, Kim JB, Ma J, Wille H, Aiken J, McKenzie D, Doh-ura K, Beck M, O'Keefe R, Stathopoulos J, Caron T, Schreiber SL, Carroll JB, Kordasiewicz HB, Cabin DE, Vallabh SM.
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Journal Title
Nucleic Acids Res.
Volume: 48(19)
Pages: 10615-10631
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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