2020 Fiscal Year Research-status Report
RNA結合蛋白質FUSのmRNA過結合を介した筋萎縮性側索硬化症の病態解明
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20K16489
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
横井 聡 名古屋大学, 医学部附属病院, 医員 (30815460)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 筋萎縮性側索硬化症 / FUS / シナプス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当研究室は既報でFUS機能喪失マウスモデルを用い、FUSのSynGAP ｍRNA安定化機構の破綻がシナプス形態異常を引きおこし、認知行動障害を引き起こすことを明らかにした。この機構が筋萎縮性側索硬化症の病態生理に関係しているかどうかを調べるべく、JaCALSデータベースからSynGAP 3'UTRの新規変異を発見し、ヒトモデルでの確認を行うために、iPS細胞から分化誘導した運動神経でその変異の機能解析を行った。
確立した実験条件において、患者由来のSynGAP新規変異を導入したiPS細胞由来運動神経の機能解析を行ったところ、患者変異のある遺伝子編集株において、シナプス数の減少が確認された。これは、マウスにおけるフェノタイプと同様であり、今回発見したSynGAP新規変異がALSを起こしうる病原性を有している可能性が示唆された。また、この変異を含んだビオチン化RNA probeを作成し、iPS細胞由来運動神経lysateと混和し、probeへの結合能を評価したRNA pulldown assayでは、FUSが新規変異によりSynGAP mRNAに過結合していることも新たに発見した。さらに、FUSと共にprobeに過結合するhnRNPKを新たに同定した。これらの過結合を生じるRNA結合蛋白のノックダウン実験により、SynGAPのスプライシング変化が生じることがわかった。これらのRNA結合蛋白の過結合がシナプス異常を引き起こす可能性を新たに突き止めた。過結合を抑制するアンチセンスオリゴの開発を開始し、iPS細胞由来運動神経への効果を検証している。今後これらの結果に基づきシナプス異常が是正される配列を同定する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
SynGAP変異によるシナプス異常の機序が、FUSおよびhnRNPKというRNA結合蛋白質の過結合によることを見出し、病態機序を明らかにすることができた。また、それらを是正するためのアンチセンスオリゴの開発も着手できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
SynGAP変異によるシナプス異常の機序が、FUSおよびhnRNPKというRNA結合蛋白質の過結合によることを見出し、病態機序を明らかにすることができたため、これらの過結合を抑制するアンチセンスオリゴを開発する。並行して、FUS変異側の異常も同様の機序で生じているかを突き止めるため、FUS変異を含むモデルiPS細胞の準備を進める。
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| Causes of Carryover |
(理由)購入予定していたバーナー専用カートリッジの納期が令和3年4月以降になってしまったため使用ができなかった。
(使用計画)バーナー専用カートリッジの費用に充当する予定である。
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