2022 Fiscal Year Annual Research Report
Roles of non-coding genomic regions for understanding congenital heart defects in human
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19KK0218
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
竹内 純 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (10451999)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井原 健介 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (50770210)
古川 哲史 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (80251552)
小川 英知 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 招へい教授 (20370132)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Keywords | 先天性心疾患 / Tbx5 / in uterus / 非コードRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヒト先天性心疾患責任遺伝子の一つTBX5遺伝子座において逆方向に転写される２つのlncRNA (Gm5563（心臓特異的）/Gm42017（上肢特異的））に焦点を当てて、マウスモデルとヒトiPS細胞由来分化心筋を用いてヒト先天性疾患重症化のメカニズムの理解を目指してきた。2021年度においてTbx5;Gm5563多重遺伝子破壊マウスおよびTbx5;Gm42017多重遺伝子破壊マウスにおいて、Tbx5単一遺伝子破壊マウスより重度の心奇形を生じていることを見出した。
1：組織学・生理学解析を用いたGm5563/Gm421017の生体機能の理解：lncRNA変異モデルの心疾患表現型の組織学的と遺伝学的理解。新技術のin uterus CRISPR/Cas法(iGONAD)を用いることにより、効率よく短期間（F0で解析可能）で作出された多重遺伝子破壊マウスの組織学解析を行なった。CoMBI/EFICを用いた3D空間解析により内部構造の詳細なデータを得ることができた。心室肉柱と房室中隔構造の消失、心房構造の縮小または消失、第一第二咽頭弓の融合または消失、が見受けられた。Tbx5単独のKOでは見受けられないこと、かつ、HOS患者ではレアなケースではあるが前述のような形態異常は報告されていることから、TBX5と遺伝的相互作用する機能性エピゲノム因子であると考えられる。
2：生化学を用いたGm5563/Gm421017の生体機能の理解：RNA―タンパク室相互作用実験。RNA-タンパク質免疫沈降法(RIP)を用いたGm5563とはTbx5、Gm42017はTbx5-Sall4と特異的に共役している萌芽的結果を得た。この結果は非コードRNAが特定の転写因子と相互作用していることを示す。
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