2012 Fiscal Year Annual Research Report
TDP-43の発現量制御機構の解明とALSリスクの探索
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24300122
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
岡野 ジェイムス洋尚 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90338020)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | RNA結合タンパク質 / ALS / TDP-43 |
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| Research Abstract |
TDP-43はALSの原因遺伝子の一つと考えられているが、突然変異がなくても細胞内レベルが過剰になると封入体形成および細胞死を引き起こすことが知られている。もし何らかの原因でTDP-43の細胞内レベルを制御する機構が破綻することがあるなら、ALS発症の基点となりうると予測される。本研究計画は、ニューロンにおいて細胞内TDP-43レベルを決定する翻訳調節メカニズムの解明を目指すとともに、その制御システムの破綻がALS発症のリスクとなり得るのかを検証することを目的としている。神経特異的RNA結合タンパク質HuC遺伝子ノックアウトマウスを作成し、同マウスの脳を用いてHP-CHIP法による標的スクリーニング行った。その結果、標的候補としてHuCがTDP-43mRNAに結合することを発見した。同マウスの脳ではTDP-43タンパク質のレベルが上昇していたが、RNAレベルには変化がなかった。培養細胞において非翻訳領域を含む全長TDP-43cDNAをHuCと共発現させところ、TDP-43タンパク質レベルはHuC発現量依存的に低下することがわかった。このときTDP-43のRNAレベルは一定であったことから、HuCがTDP-43の発現に対して翻訳抑制をすることが示された。一方、野生型マウスにおける発現解析により、週齢ともに内因性TDP-43の発現量が上昇することが示唆された。また、HITS-CLIP法を用いたHuCの内因性標的RNAの網羅的検索を行い、HuCが標的GUUUUG配列に特異的に結合し、タンパク質発現および選択的スプライシングを調節することを明らかにした(Ince-Dunn G,Okano HJ et al.Neuron.2012)。
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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
24年度の研究結果により、週齢ともに内因性TDP-43の発現量が上昇することが示唆された。また、海外のグループとの共同研究により、HITS-CLIP法を用いたHuCの内因性標的RNAの網羅的検索が行われ、HuCが標的RNAのタンパク質発現および選択的スプライシングを調節することが報告された。これらのデータをもとに、25年度以降の研究計画では大きな進展が期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
TDP-43の発現量とALS発症の関係についてより詳細に調べるため、
(1)HuCKOマウス脊髄における遺伝子発現異常の検出、(2)ALSモデルマウス脊髄および末梢血単核球における遺伝子発現異常の検出、(3)ALSモデルマウスを用いてHuの低下がALS発症のリスクファクターとなるか検証する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
使用する遺伝子改変マウスの繁殖計画が当初の予測よりも2ヶ月ほど遅延したため、年度内に使用予定であった動物飼育費および初代細胞培養用試薬費の一部を25年度の計画に組み込んで同じ研究目的に使用する予定である。
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