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2014 Fiscal Year Research-status Report

神経筋接合部特異的スプライシング機構の解明

Research Project

Project/Area Number 24500469
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

増田 章男  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (10343203)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords神経筋接合部 / レーザーマイクロダイセクション / スプライシング / RNA-seq
Outline of Annual Research Achievements

前年度までの研究で、レーザーマイクロダイセクション法で採取した神経筋接合部(NMJ)特異的な微量RNAのExonarrayおよびRNA-seqに成功している。昨年度は、そのBioinformatics解析から、NMJ特異的に発現するRNA結合タンパクとして、RBMSファミリータンパクおよびMBNLファミリータンパクを同定した。RBMSファミリータンパクは、現在まで、ほとんど解析のなされていない機能未解明な分子であり、何らかの新発見につながることが期待される。MBNLファミリータンパクは、筋分化に関わる分子として広く知られているが、NMJ形成への関与については、断片的な知見しか得られていない。RT-PCR法、免疫染色法により、これら分子が神経筋接合部に高発現していることを確認した。
さらに、マウス筋芽細胞株C2C12にAgrin刺激を加え、疑似的にNMJ形成を促したところ、期待通り、RBMSファミリータンパクとMBNLファミリータンパクの発現が上昇することを、RT-PCR法およびWestern blotting法で確認した。続いてRBMSファミリータンパクとMBNLファミリータンパクのsiRNAによるノックダウンの条件検討を行った。それぞれ、数個のsiRNA配列を試用し、少なくとも2個の配列でC2C12細胞における高効率なノックダウンを誘導できることを見出した。これらsiRNAによるMBNLノックダウンにより、C2C12細胞において既知の標的exonの選択的スプライシングが、変化することを見出した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

予定していたExonarray解析、RNA-seq解析に成功し、網羅的解析からNMJ特異的な発現を示すRNA結合タンパクとして、RBMSファミリーおよびMBNLファミリータンパクを見出した。昨年度は、これらの機能解析に取り組み、これらがNMJ特異的に発現していることを免疫染色やRT-PCR法により確認した。さらに、これらタンパクのNMJ形成における機能解明に取り組んでいる。RBMSファミリータンパクについては、既存の研究が行われていない分子であり、抗体、発現ベクター、ノックダウンの条件検討など、実験の基礎的段階の準備に通常より時間が必要であった。MBNLファミリータンパクについては、既存の研究結果と異なる発見であり、本当にNMJ特異的な発現があるのか、様々な実験を行って検証する必要があり、確認に時間が必要であった。このため、予定より達成度は、遅れる結果となった。

Strategy for Future Research Activity

RBMSファミリーおよびMBNLファミリー分子のNMJ形成における機能解析に取り組む。筋芽細胞株C2C12でAgrin刺激依存的に、これら分子の発現が上昇することが確認されており、この細胞株を用いたノックダウン、強制発現実験により、これら分子の機能を解明する。RT-PCR,Western blottingによる個別遺伝子の解析に加え、CLIP-seq、RNA-seqなどの網羅的解析を行い、これら分子のNMJ形成における役割を総合的に解明する。

Causes of Carryover

NMJ特異的な発現を示すRNA結合タンパクについて、その機能解析を行うため、細胞実験系において、RNA-seqを含めた網羅的解析を行う予定であった。しかし、ノックダウンや過剰発現の条件検討に、予想以上の時間が必要であったため、機能解析を年度内に行うことが十分にできなかった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度中に、RBMSファミリーおよびMBNLファミリータンパクについて、RNA-seq解析、RT-PCR解析、CLIP-seq解析などを行い、その機能解明に取り組む。解析に必要な生化学試薬類・プラスチック器具類の購入に充てる。

  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Meclozine promotes longitudinal skeletal growth in transgenic mice with achondroplasia carrying a gain-of-function mutation in the FGFR3 gene2015

    • Author(s)
      Matsushita M, Hasegawa S, Kitoh H, Mori K, Ohkawara B, Yasoda A, Masuda A, Ishiguro N, Ohno K,
    • Journal Title

      Endocrinology

      Volume: 156 Pages: 584-554

    • DOI

      doi: 10.1016/j.fob.2014.11.007.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Congenital myasthenic syndrome in Japan: ethnically unique mutations in muscle nicotinic acetylcholine receptor subunits2015

    • Author(s)
      Azuma Y, Nakata T, Tanaka M, Shen X M, Ito M, Iwata S, Okuno T, Nomura Y, Ando N, Ishigaki K, Ohkawara B, Masuda A, Natsume J, Kojima S, Sokabe M, Ohno K
    • Journal Title

      Neuromuscul Disord

      Volume: 25 Pages: 60-69

    • DOI

      doi: 10.1210/en.2014-1914.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] HnRNP C, YB-1 and hnRNP L coordinately enhance skipping of human MUSK exon 10 to generate a Wnt-insensitive MuSK isoform2014

    • Author(s)
      Nasrin F, Rahman MA, Masuda A, Ohe K, Takeda J, Ohno K
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 30 Pages: 6841

    • DOI

      doi: 10.1038/srep06841.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] LRP4 induces extracellular matrix productions and facilitates chondrocyte differentiation2014

    • Author(s)
      Asai N, Ohkawara B, Ito M, Masuda A, Ishiguro N, Ohno K
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: 451 Pages: 302-307

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bbrc.2014.07.125.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Verapamil protects against cartilage degradation in osteoarthritis by inhibiting Wnt/β-catenin signaling2014

    • Author(s)
      Takamatsu A, Ohkawara B, Ito M, Masuda A, Sakai T, Ishiguro N, Ohno K
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 9 Pages: e92699

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.pone.0092699.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 神経変性疾患関連RNA結合タンパクFUSによる早期転写終結機構の解明2014

    • Author(s)
      Akio Masuda, Junichi Takeda, Tatsuya Okuno, Kinji Ohno
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [Remarks] 先端応用医学部門・神経遺伝情報分野

    • URL

      http://www.med.nagoya-u.ac.jp/neurogenetics

URL: 

Published: 2016-05-27  

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