2019 Fiscal Year Research-status Report
先天性貧血の発症に関与するmRNA選択的な翻訳調節機構の解明
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19K08869
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
上地 珠代 宮崎大学, 医学部, 准教授 (10381104)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | リボソーム / リボソームタンパク質 / 貧血 / ゼブラフィッシュ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リボソームの生合成に関わる因子の異常が、様々な疾患の原因になり得ることが強く示唆され、これらはリボソーム病と呼ばれている。私達は、mRNAが翻訳される際のファインチューニングの乱れにより発症すると推測している。本研究では、リボソーム病の一つであるダイアモンド・ブラックファン貧血（DBA）のゼブラフィッシュモデルを用いて発症の分子経路の解明を目指す。
先行研究において、リボソームタンパク質（RP）S19遺伝子の発現抑制によって、造血や糖鎖修飾に関与する遺伝子の翻訳効率が低下することを見出した。本研究では、ゲノム編集により作製したRP変異体でも貧血様の表現型を示すことを確認し、この個体を用いてレスキュー実験を試みた。赤血球造血において重要な役割を果たすgata1のmRNAを人工合成し、RPS19変異体の一細胞期の受精卵へ微量注入した。発生初期のgata1の発現は形態形成に有害な影響を及ぼした。そこで、器官原基の形成が進み、さらに、赤血球循環が始まる前のステージでgata1の微量注入を試みたところ、形態形成に異常は現れなかった。赤血球数は回復する傾向が見られたが、実験の再現性と有意差を検証する必要がある。
また、分子レベルで発症機構を理解するために、患者と同じアミノ酸が一つ変異したDBAモデルの作製を試みている。CRISPR/Casシステムを応用した手法で、培養細胞などでは成功している。ゼブラフィッシュの受精卵では条件検討が必要となり、ゲノム編集に必要なオリゴの組み合わせや濃度を様々検討し、繁殖可能なF0世代を得ることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
患者と同じ変異をゼブラフィッシュのゲノム配列上に再現させるために、予想以上に時間を要した。
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| Strategy for Future Research Activity |
患者と同じ遺伝子変異をゼブラフィッシュのゲノムに導入し、疾患発症の分子メカニズムをより詳細に解明できるモデルの作製を目指す。また、造血に関与する遺伝子に加えて糖鎖修飾に関連する遺伝子のmRNAを用いたレスキュー実験を試み、新たな側面からDBAの発症機序を理解する手がかりを掴むことを目標とする。
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| Causes of Carryover |
ゼブラフィッシュの飼育に係る人件費を予定していたが、別予算に計上することができたこと、また、3月末に予定していた海外での研究会が中止となったことで差額が生じた。令和２年度の分と併せて、実験補助者の人件費やオンライン学会への参加費用として使用する予定である。
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