2021 Fiscal Year Annual Research Report
液-液相分離関連分子SAMD9/SAMD9Lの機能・構造・病態解析
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19H03627
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| Research Institution | National Center for Child Health and Development |
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Principal Investigator |
鳴海 覚志 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 分子内分泌研究部, 室長 (40365317)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金蔵 孝介 東京医科大学, 医学部, 准教授 (10508568)
伊原 健太郎 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (90647207)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 液相分離 / SAMD9 / MIRAGE症候群 / 遺伝性疾患 / 先天性疾患 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
４年計画の３年目に相当する2021年度は、研究の3テーマ（SAMD9/SAMD9Lの機能の解明・SAMドメインの構造の解明・SAMD9/SAMD9L異常症の細胞レベル病態の解明）に取り組んだ。
「SAMD9/SAMD9Lの機能の解明」では、昨年度までに野生型分子の相分離動態を観察していたが、今年度は新たに変異型分子の精製を行い、その相分離動態の観察を目指した。ところが想定外にも、変異型の全長SAMD9タンパク質の精製は極めて困難であり、全長分子の収量は野生型の10-20%にとどまり、かわりにFLAGタグを含む複数種の分解産物が精製された。このことから、当初予定していた液相分離の検討には進めていないが、変異体が何らかの機序で立体構造が不安定であることが示唆された。
「SAMドメインの構造の解明」では、今年度新たに全長SAMD9分子のクライオ電鍵観察用試料をを作成し、理研横浜事業所において観察を試みた。しかしながら、適切な密度で分子が配置されたグリッドを作製することが困難であり、立体構造解析に資する画像データを取得することはできなかった。グリッド作製過程でなんらかの理由で凝集していると考えられたため、グリッドの素材を変更するなどの工夫を次年度に行う予定である。
「SAMD9/SAMD9L異常症の細胞レベル病態の解明」では、臨床症例に対する遺伝子解析を積極的に進めた。自律神経失調症が主症状であり、成長障害、副腎不全などを合併した日本人女児死亡例において、保管されていた線維芽細胞からの遺伝子解析を両親同意のもとに行い、MIRAGE症候群であったことが判明した。自律神経失調症として経過をみられている患者の中にMIRAGE症候群が含まれうることを示す貴重な症例と考え論文報告した (Kawashima-Sonoyama Y, et al., Hum Genome Var 2021)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
液相分離実験に関しては、変異型SAMD9の精製が当初想定以上に困難であり、野生型分子との比較解析に至っていない。精製工程の見直しが必要と考えている。構造解析、臨床像解析は順調に推移している。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、本研究の３つのテーマ（SAMD9/SAMD9Lの機能の解明・SAMドメインの構造の解明・SAMD9/SAMD9L異常症の細胞レベル病態の解明）に対応した研究計画の［基礎的課題］、［応用的課題］のうち［応用的課題］に取り組む。
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[Journal Article] Phase separation and toxicity of C9orf72 poly(PR) depends on alternate distribution of arginine.2021
Author(s)
Chen C, Yamanaka Y, Ueda K, Li P, Miyagi T, Harada Y, Tezuka S, Narumi S, Sugimoto M, Kuroda M, Hayamizu Y, Kanekura K.
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Journal Title
J Cell Biol.
Volume: 220
Pages: e202103160
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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