神経筋接合部特異的スプライシング機構の解明

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24500469
• Research Institution: Nagoya 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 / スプライシング / RNA-seq / Agrin

Outline of Annual Research Achievements

当該年度の前年度までの研究で、神経筋接合部のRNA-seqおよびexonarray解析に成功しており、神経筋接合部特異的なスプライシングの存在が明らかとなった。今年度は、その分子機構を探るため、まず最初に、C2C12セルラインでのスプライシング再現に取り組み、スプライシング制御機構の解明を目指した。
C2C12にAgrinおよびNeuregulinを添加培養することで、Achレセプターノクラスタリングを促し、疑似的に神経筋接合部を再現した。RT-PCR解析により、神経筋接合部RNA-seqで認められたCaシグナル分子のスプライシング変化がAgrin刺激で再現することができることを確認した。さらにACHEを始めとする神経筋接合部特異的発現分子のスプライシング変化も同定することができた。
続いて、Agrin刺激によるスプライシング制御を担う、RNA結合タンパクの探索を進めた。Agrin刺激によりスプライシング変化が認められるエクソン周囲のRNA配列から、これらの領域に結合しうる分子をBioinformatics手法により推定したところ、SRプロテインファミリーの１つが顕著に結合することが明らかとなった。
この分子をノックダウンしたC2C12細胞では、Agrin刺激によるスプライシング変化が減弱することから、この分子が神経筋接合部特異的なスプライシング変化に重要な機能を持つことが明らかとなった。
また、RNA-seq解析で明らかとなった、神経筋接合部特異的に発現上昇するRNA結合タンパクRBMS3のノックアウト細胞を作成し、RBMS3がCHRNEの神経筋接合部での発現上昇に必須の役割を持つことを見出した。

Research Products

• [Journal Article] Collagen Q and anti-MuSK autoantibody competitively suppress agrin/LRP4/MuSK signaling. (2015)
  • Author(s): Otsuka K, Ito M, Ohkawara B, Akio Masuda, Kawakami Y, Sahashi K, Nishida H, Mabuchi N, Takano A, Engel AG, Ohno K.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 5 Pages: 13928
  • DOI: 10.1038/srep13928.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] SRSF1 and hnRNP H antagonistically regulate splicing of COLQ exon 16 in a congenital myasthenic syndrome. (2015)
  • Author(s): Rahman MA, Azuma Y, Nasrin F, Takeda J, Nazim M, Bin Ahsan K, Akio Masuda, Engel AG, Ohno K.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 5 Pages: 13208
  • DOI: 10.1038/srep13208.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Position-specific binding of FUS to nascent RNA regulates mRNA length. (2015)
  • Author(s): Akio Masuda, Takeda J, Okuno T, Okamoto T, Ohkawara B, Ito M, Ishigaki S, Sobue G, Ohno K.
  • Journal Title: Genes Dev. Volume: 29 Pages: 1045-1057
  • DOI: 10.1101/gad.255737.114.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Meclozine promotes longitudinal skeletal growth in transgenic mice with achondroplasia carrying a gain-of-function mutation in the FGFR3 gene. (2015)
  • Author(s): Matsushita M, Hasegawa S, Kitoh H, Mori K, Ohkawara B, Yasoda A, Akio Masuda, Ishiguro N, Ohno K.
  • Journal Title: Endocrinology Volume: 584 Pages: 548-554
  • DOI: 10.1210/en.2014-1914.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A missense mutation in domain III in HSPG2 in Schwartz-Jampel syndrome compromises secretion of perlecan into the extracellular space. (2015)
  • Author(s): Iwata S, Ito M, Nakata T, Noguchi Y, Okuno T, Ohkawara B, Akio Masuda, Goto T, Adachi M, Osaka H, Nonaka R, Arikawa-Hirasawa E, Ohno K.
  • Journal Title: Neuromuscul Disord. Volume: 25 Pages: 667-671
  • DOI: 10.1016/j.nmd.2015.05.002.
  • Peer Reviewed