2015 Fiscal Year Annual Research Report
リボソームCODEの破綻とリボソーム病発症の分子機構
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25291003
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
剣持 直哉 宮崎大学, フロンティア科学実験総合センター, 教授 (00133124)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | リボソーム / 疾患モデル / 翻訳 / ダイヤモンド・ブラックファン貧血 / 造血異常 / 発がん / 核小体 / ゼブラフィッシュ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
mRNAの選択的翻訳を制御する「リボソームCODE」の存在を明らかにし、その破綻が引き起こすリボソーム病の発症機構を明らかにするために、本年度は以下の解析を実施し新たな知見を得た。
1. DBAモデルにおいて翻訳効率が低下した遺伝子の解析：DBAモデル（RPS19のノックダウン胚）において翻訳効率が大きく低下した上位2遺伝子について、造血との関連を解析した。そのうち1つの遺伝子については、mRNAをDBAモデルに注入すると造血の回復が確認されたことから、RPS19の下流で赤血球産生に働いており、DBA発症の鍵になる遺伝子であることが示唆された。
2. 患者エクソームデータの解析：DBAモデルで翻訳効率が低下した上位20遺伝子の患者エクソームデータの解析を行い、6種類の遺伝子で変異を同定した。また、3個の遺伝子は造血に関与していることも明らかになった。
3. RNA修飾と翻訳活性の解析：28S rRNAの398番目のアデノシンのメチル化を低下させたゼブラフィッシュ胚を用いて、ポリソームmRNAの解析およびトランスクリプトーム解析を行った。その結果、翻訳効率が上昇している遺伝子418個、低下している遺伝子638個を同定した。また、翻訳効率が低下した遺伝子のジーンオントロジー解析を行い、脳、脊索、神経板、眼などの形成に関与する遺伝子の翻訳レベルの発現が大きく影響を受けていることを明らかにした。
4. 新規DBA候補遺伝子の機能解析：患者エクソーム解析で新たに変異が同定されたRPS15A遺伝子の機能解析をゼブラフィッシュで行った。ノックダウン胚ではDBA患者と同様に赤血球の減少が認められ、正常なmRNAの注入による造血の回復も見られたことから、本遺伝子が新規のDBA遺伝子であることが明らかになった。
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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
DBAモデルの解析は順調に進んでおり、翻訳効率が大きく低下した遺伝子も同定した。また、ポリソームmRNAの解析によりRNA修飾とリボソーム活性の関係も明らかになりつつある。さらに、新規のDBA遺伝子も同定するなど、研究は全体として「おおむね順調に進展している」と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
翻訳効率が低下した遺伝子の解析を進め論文として発表する。また、現在進行中のゲノム編集技術（CRISPR/Casシステム）を用いたゼブラフィッシュ変異体の完成を目指す。
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| Causes of Carryover |
他のプロジェクトで類似の研究を行っていたため、消耗品や魚の飼育費などの経費が抑制され、当初見込額との間に差額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
物品費は、一般的な試薬・器具の他、ゼブラフィッシュの飼育費などに使用する。旅費は、EMBLカンファレンスおよび生化学会など関連学会への参加・発表のための経費として使用する。人件費・謝金は、研究を効率的に進めるために研究員を雇用する経費として使用する。その他の経費は、論文発表するための投稿料、学会の参加料などに使用する。
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[Journal Article] scaRNAs regulate splicing and vertebrate heart development2015
Author(s)
Patil, P., Kibiryeva, N., Uechi, T., Marshall, J., Artman, M., O'Brien, J.E., Kenmochi, N. Bittel, D.C.
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Journal Title
Biochem. Biophys. Acta
Volume: 1852
Pages: 1619-1629
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Exome sequencing identified RPS15A as a novel causative gene in a Dimond-Blackfan anemia family2015
Author(s)
Fumika Ikeda, Kenichi Yoshida, Tsutomu Toki, Rika Kanezaki, Kiminori Terui, Yoji Sasahara, Aiko Sato-Otsubo, Yuichi Shiraishi, Kenichi Chiba, Hitoshi Kanno, Shouichi Ohga, Akira Ohara, Seiji Kojima, Tamayo Uechi, Naoya Kenmochi, Satoru Miyano, Seishi Ogawa, Etsuro Ito
Organizer
第77回日本血液学会学術集会
Place of Presentation
石川県立音楽堂（金沢市昭和町）
Year and Date
2015-10-16 – 2015-10-18
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