2021 Fiscal Year Research-status Report
DUX4による非コードDNAの転写活性化の病理的意義の研究
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21K07426
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
三橋 弘明 東海大学, 工学部, 准教授 (20466220)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三橋 里美 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (40466222)
中川 草 東海大学, 医学部, 講師 (70510014)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | DUX4 / FSHD / トランスクリプトーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FSHD)は常染色体優性遺伝の筋疾患で、筋細胞の壊死と自己免疫疾患にも似た炎症所見を特徴とする。FSHD患者の筋肉では、健常者には発現していない転写因子DUX4-flが発現しており、このDUX4-flの異所的な発現がFSHDの原因と考えられている。我々はDUX4-flが遺伝子領域以外にも「非コードDNA」である様々な反復配列（ERV, サテライトDNA, LINE, Alu, MaLR等）からの転写を誘導していることを明らかにしてきた。しかし、その完全長配列の同定には至っておらず、それら反復配列の発現と疾患との関係もまだ明らかになっていない。そこで本研究ではDUX4-flにより発現誘導される非コードDNAを完全に明らかにし、FSHD病態との関連を探ることを目的としている。令和3年度は、DUX4-fl発現細胞からSMART法を用いて完全長cDNAを合成し、PacBio社ロングリードシークエンサーSequel IIを用いたIso-seq解析をおこなった。その結果、これまでに同定していたDUX4-fl誘導性非コードDNA転写産物の5'末端までの解読に成功した。同定した配列のヒトゲノム上の座位をUSCSゲノムブラウザーで確認し、RNAスプライシングを受けていることや複数のスプライシングバリアントがあることを見出した。同定した配列についてバイオインフォマティクス解析をおこない、多くの転写産物に既知のドメインが含まれていることを見出した。代表的な4つの転写産物について、RT-PCRを用いてDUX4-flによって発現が誘導されることを確認した。
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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
予定していたDUX4-fl誘導性転写産物の完全長の解読を達成することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
解読したDUX4-fl誘導性転写産物について、初期胚など他のDUX4-fl発現細胞でも発現しているのかをバイオインフォマティクス解析によって調べる。また、注目すべき転写産物を選び、クローニングしてその機能解析をおこなう。
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| Causes of Carryover |
先進ゲノム支援に採択され、ロングリード解析について支援を受けることができたため、計画していた予算に比べて使用額が少なくて済んだ。今年度の余剰分は2022年度に同定した非コードDNAの機能解析のために用いる。
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