Effects of disease-associated mutations in splicing proteins on RNA splicing

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06049
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: Obayashi Eiji 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (50321740)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浦野 健 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (70293701)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: RNAスプライシング / 立体構造解析

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to clarify why amino acid mutations in splicing proteins seen in MDS and cancer patients cause splicing abnormalities and can be the cause of disease, using methods centered on X-ray crystallography. Although we were unable to actually analyze the structures of the U2AF1 and ZRSR2 proteins focused in this study, we were able to clarify the effect of methyl-modification of U2AF1 on splicing and that amino acid mutations in ZRSR2 affect the interaction with the splicing protein SF3B1. It strongly suggest that these results induce the abnormal splicing related to MDS and tumor development.

Free Research Field

構造生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、造血系悪性疾患の一つである骨髄異形成症候群（MDS）の患者や、肺がんなどの固形腫瘍を持つ患者のゲノム解析がなされ、その患者の多くがスプライシングタンパク質に特異的なアミノ酸変異を持つことが報告された。実際にこれらのいくつかのアミノ酸変異は、細胞におけるスプライシングパターンに大きな違いを引き起こすことが報告されているが、それぞれの変異タンパク質がどのように働く、もしくは働かないことで違い（異常）を産むのかは明らかではない。そのため、これらアミノ酸変異のスプライシングへの影響を知ることは、病気の早期診断・新規薬剤開発につながり、学術的のみならず社会的な意義は大きい。