Elucidating pathogenic mechanisms of microcephaly and intellectual disability upon dysfunction of tRNA modifications

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03187
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43010:Molecular biology-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: Chujo Takeshi 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 講師 (50788578)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 富澤 一仁 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (40274287) ; 魏 范研 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (90555773)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: RNA修飾 / タンパク質合成 / tRNA

Outline of Final Research Achievements

We have elucidated 1) the pathogenic mechanism of intellectual disability using tRNA methyltransferase Ftsj1 KO mice (Science Advances, 2021); 2) the functions of tRNA methyltransferase TRMT6–TRMT61A in HIV-1 infection (Nucleic Acids Research, 2021), 3) the effect of i6A to chemoresistant cancer cell line and its mechanism (RNA, 2022); 4) the function of methyltransferase NSUN3 in mouse embryonic development and respiratory complex IV (Communications Biology, 2023), and 5) the pathogenic mechanism of intellectual disability in tRNA methyltransferase Trmt10a KO mice (under revision).

Free Research Field

RNA修飾

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

トランスファーRNA修飾の欠損により知的障害やミトコンドリア病など様々な疾患が引き起こされるが、その分子機序の大部分はわかっていなかった。私達の研究により、2種類のtRNA修飾酵素の機能欠損による知的障害の発症メカニズム、HIV-1がtRNA修飾を使用するメカニズム、抗がん剤耐性を有するがん細胞の一種に対する修飾ヌクレオシドi6Aの作用とその機序、tRNA修飾酵素の一種の機能欠損によるミトコンドリア病の発症メカニズムを解明できた。これらの知見は、これらの疾患の治療方法を探る上で必須な基礎知見となる。