Profiling of modified nucleosides in mitochondrial tRNAs for diagnosis of mitochondrial diseases

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06865
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49010:Pathological biochemistry-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Akiyama Yasutoshi 東北大学, 薬学研究科, 助教 (70635557)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 豊原 敬文 東北大学, 大学病院, 准教授 (60594182)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ミトコンドリア病 / tRNA / MELAS / iPS細胞

Outline of Final Research Achievements

The objective of this study was to clarify the pathophysiology of mitochondrial diseases by comprehensive quantification of modified nucleosides in mitochondrial tRNAs. We established 1) the method to specifically purify mitochondrial tRNAs from total RNA, 2) the comprehensive quantification system for profiling the modified nucleosides in mitochondrial tRNAs, and 3) iPS cell clones derived from patients with mitochondrial diseases such as MELAS, all of which will be an important basis for the clinical application of our profiling method to patients with mitochondrial diseases.

Free Research Field

ミトコンドリア病、tRNA、細胞のストレス応答

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ミトコンドリア病は未だ根本的な治療法が確立していない難病で、その病態に未解明な点が多いことも治療法の開発を妨げる要因の一つとなっている。本研究は、ミトコンドリア病の病態への関与が示唆されている、ミトコンドリアtRNAの修飾核酸を網羅的定量によりプロファイリングし、その情報をミトコンドリア病の病態解明に役立てようとするものである。ミトコンドリア病を、修飾核酸というこれまでにない新たな視点で評価するものであり、依然不明な点の多いミトコンドリア病の病態の理解に貢献することが期待される。