2012 Fiscal Year Research-status Report
マイクロＲＮＡによるウイルス複製と脂肪酸合成経路のクロストーク制御の分子機構
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24590565
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
棟方 翼 公益財団法人東京都医学総合研究所, ゲノム医科学研究分野, 主席研究員 (50420237)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | miRNA / 脂肪酸合成酵素 / C型肝炎ウイルス |
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| Research Abstract |
マイクロRNA（miRNA）による遺伝子発現制御が宿主細胞のみならずウイルスでも存在することは報告されている。今回我々の解析により、C型肝炎ウイルス（HCV）増殖を抑制するmiR-199aが、宿主の脂肪酸合成酵素（FASN）の発現も直接抑制していることが判明した。HCVはFASNの発現を転写レベルで高めるが、一方でFASNはHCV複製に必要である為、両者の制御にクロストークが存在することは示唆されていた。しかし、同一のmiRNAがウイルス遺伝子と宿主遺伝子の双方の発現を制御するクロストークの要であることは新発見であり、その分子機構の解明は必須である。
miR-199aは、前駆体であるプレmiRNAのプロセシングで、miR-199a-5pとmiR-199a-3pの二種の異なるmiRNAとして発現する。当該年度の研究により、miR-199a-5pとmiR-199a-3pは共にFASN蛋白質の発現を抑制して、肝細胞内の中性脂肪の量を減少させることを我々は見出した。しかし、更に詳細にmiRNAの効果を解析するために行ったレポーター・アッセイから、miR-199a-3pだけがFASNの3'UTR中の標的配列に直接作用することが判明した。miR-199a-5pは間接的にFASNの発現に影響を与えていると推測できる。また、HCVレプリコン細胞を用いた解析から、HCV複製依存にmiR-199a-5pは発現量が増加するが、miR-199a-3pは発現量が低下することも発見した。今後はHCV感染細胞と動物モデルを利用して、miR-199aとFASNとHCVの相互関係を明らかにしていく予定である。
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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
研究計画段階の予備的なデータでmiR-199aがFASNとHCVの双方の発現制御を同時に行っていることは示唆されていたが、当該年度の研究により、miR-199a-3pがFASNとHCVを制御していることが明確になった。また、予期せぬ結果としては、同じ前駆体から発現するmiR-199a-5pとmiR-199a-3pの量を比較したところ、後者の方が圧倒的に多く存在することが判明した。どのようにしてこの差が生じるのか、今後解析を進める予定である。miR-199a-3pの標的の優先順位を知るための、mRNA/miRNA複合体沈降解析の準備は、Ago2に対する抗体等、既に整っている。動物モデルを使用した解析だけまだ進んでいないが、元々25年度から開始する予定であったので、研究計画が遅れているとは言えない。
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| Strategy for Future Research Activity |
「マイクロＲＮＡによるウイルス複製と脂肪酸合成経路のクロストーク制御の分子機構」の研究を行う上で、
1. ウイルス複製と脂肪酸合成経路を標的とするマイクロRNA（miRNA）の作用機序の解明
2. ウイルス複製と脂肪酸合成経路のmiRNA標的部位の階層性と優先性の検討
3. ウイルス複製と脂肪酸合成経路を制御するmiRNAによる病原性発現機構の解明
の三点に大きく分けて、試験管内再構成系、培養細胞系とモデル動物系の各レベルの実験を駆使して研究を進める。
特に次年度以降は、HCV病態動物モデルを用いた解析を進める。特に、ハイドロダイナミック・テイルベイン（HDTV）法でレポーター・ベクターやmiRNA発現ベクターをマウスの肝臓に導入した系を利用して、miR-199a-3pのin vivoでの機能を明らかにしていく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度以降の動物モデル解析で使用する試薬を予め当該年度に購入しておく予定であったが、in vitro解析の結果を精査してから必要となる試薬を厳選することにした結果、次年度に使用する予定の研究費が新たに生じた。特に、in vivo解析で使用するmiRNAとしてmiR-199a-3pに焦点を当てて、LNA (Locked Nucleic Acid) 等の試薬を購入する。
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Research Products
(4 results)
