Study of splicing factor ZRSR1 in spermatogenesis for therapeutic application

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K06448
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 堀内 恵子 日本医科大学, 先端医学研究所, 助教 (00456203)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浜窪 隆雄 日本医科大学, 先端医学研究所, 教授 (90198797)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: スプライシング / マイナースプライシオソーム / ZRSR1 / ZRSR2 / 骨髄異形成症候群

Outline of Annual Research Achievements

ZRSR2はU12イントロンのスプライシングファクターであり、その変異が骨髄異形成症候群(MDS)の発症と関連することが報告されているが、ZRSR2およびそのパラログであるZRSR1のスプライシングにおける機能の詳細は明らかになっていない点が多い。これまでZrsr1変異マウスの解析から、Zrsr1がU12イントロンのスプライシングおよび精子形成に重要であること、Zrsr1変異によりU12 イントロンとその近隣のU2イントロンのスプライシングも阻害されることがわかった。U12 イントロンを含む遺伝子であるRfx5のminigeneを用いて、U12イントロンと隣接するU2イントロンのスプライシング 効率の関係を調べた。これまでの解析から、Rfx5のU12イントロンが上流のU2イントロンのスプライシング 効率を下げており、また上流のU2イントロンは下流のU12イントロンのスプライシング を促進していることがわかっている。そこで、U2およびU12イントロンのスプライシング 部位の変異体を作成し解析を行なった。U2イントロンのスプライシング 部位を強い配列に変えると、U2, U12のスプライシング が増加することがわかった。一方U12イントロンのスプライシング 部位を強い配列に変えると、U12イントロンのスプライシング は増加するが、U2イントロン自体のスプライシング は変わらず、U12イントロンのスプライシング の増加によるU2スプライシング の促進効果はあまり見られないことがわかった。今後はこれらのstable cell lineを作成しスプライシング 様式の比較検討を行う予定である。
また、ZRSR1の一部配列を発現するバキュロウイルスを作成した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

上述の他にも数種類のスプライス部位変異体を用いた解析を加える予定である。

Strategy for Future Research Activity

ひきつづきRfx5 minigeneをモデルとして、スプライス部位の変異体を用いた解析を行い、U2, U12イントロンスプラシイングの相互作用、ZRSR1によるU12イントロンスプライシング の作用機序の詳細を解析する予定である。

Causes of Carryover

研究の進捗に応じて研究費を執行したため未使用額が生じたが、前年度の研究費も含めた研究計画を今後も進めていく。また計上していたサーマルサイクラーは共通機器を使用することとし、その経費はバイオアナライザーまたはLab chipでのスプラシイングバリアントの定量に充てることにしたい。