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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Molecular pathogenesis of ribosomopathies and defective ribosome CODE

Research Project

Project/Area Number 25291003
Research InstitutionUniversity of Miyazaki

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)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywordsリボソーム / 疾患モデル / ゼブラフィッシュ / 造血異常 / 核小体 / 発がん / ダイヤモンド・ブラックファン貧血
Outline of Annual Research Achievements

mRNAの選択的翻訳を制御すると考えられる「リボソームCODE」の存在を検証し、リボソーム病発症との関連を明らかにするために、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低下した遺伝子のGO解析を行った結果、造血に関連する遺伝子および糖鎖の生合成に関連する遺伝子が同定された。飜訳効率が最も低下した遺伝子はGATA1であり、赤血球産生に重要な転写因子であった。GATA1の飜訳がDBA発症に関与する可能性がすでに報告されており、これを支持する結果となった。また、2番目に飜訳効率が低下した遺伝子は、GPIアンカーの生合成経路で働く因子をコードしており、DBAにおいて糖鎖合成が何らかの関わりを持つ可能性が示された。
2. DBA患者のエクソームデータの解析:網羅的なエクソーム解析にもかかわらず、約40%の患者でいまだ原因遺伝子が同定されていない。そこで、アミノ酸の変化を伴わないシノニマス変異もDBA発症に関与する可能性があると考え、発症とリンクするシノニマス変異の探索を行った。その結果、複数の患者で発症原因となる可能性のあるシノニマス変異を同定した。
3. ゲノム編集技術を用いたDBAモデルの作製:CRISPR/Casシステムを用いてRPS19遺伝子に変異を持つゼブラフィッシュの作製を試みた。高濃度のcrRNAを導入したゼブラフィッシュ胚はほぼすべて異常な表現型を示し、標的部位周辺に3~14ヌクレオチドの欠失が認められた。F1世代を作出するために、低濃度のcrRNAを導入して、正常に近い表現型を示した胚の飼育を継続している。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results) Book (2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Exome sequencing identified RPS15A as a novel causative gene for Diamond-Blackfan anemia2017

    • Author(s)
      Ikeda F, Yoshida K, Toki T, Uechi T, Ishida S, Nakajima Y, Sasahara Y, Okuno Y, Kanezaki R, Terui K, Kamio T, Kobayashi A, Fujita T, Sato-Otsubo A, Shiraishi Y, Tanaka H, Chiba K, Muramatsu H, Kanno H, Ohga S, Ohara A, Kojima S, Kenmochi N, Miyano S, Ogawa S, Ito E
    • Journal Title

      Haematologica

      Volume: 102 Pages: e93-e96

    • DOI

      10.3324/haematol.2016.153932

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] TBCD may be a causal gene in progressive neurodegenerative encephalopathy with atypical infantile spinal muscular atrophy2017

    • Author(s)
      Ikeda T, Nakahara A, Nagano R, Utoyama M, Obara M, Moritake H, Uechi T, Mitsui J, Ishiura H, Yoshimura J, Doi K, Kenmochi N, Morishita S, Nishino I, Tsuji S, and Nunoi H
    • Journal Title

      J Hum Genet

      Volume: 62 Pages: 473-480

    • DOI

      10.1038/jhg.2016.149

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] RNAcentral: a comprehensive database of non-coding RNA sequences2017

    • Author(s)
      The RNAcentral Consortium
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res

      Volume: 45 Pages: D128-D134

    • DOI

      10.1093/nar/gkw1008

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Decreased translational efficiency of mRNAs required for hematopoiesis in a zebrafish model of Diamond-Blackfan anemia2017

    • Author(s)
      Tamayo Uechi, Maki Yoshihama, Yukari Nakajima, Yutaka Suzuki, Sumio Sugano, Naoya Kenmochi
    • Organizer
      "Translation Machinery in Health & Disease" Gordon Research Conference
    • Place of Presentation
      Galveston, USA
    • Year and Date
      2017-03-19 – 2017-03-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Zebrafish: an in vivo model for human congenital disorders2016

    • Author(s)
      Prakash Patil, K.J. Palaksha, Tamayo Uechi, Naoya Kenmochi
    • Organizer
      9th Karnataka Science and Technology Academy (KSTA) Conference
    • Place of Presentation
      Bangalore, India
    • Year and Date
      2016-12-20 – 2016-12-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] リボソームによる翻訳制御と疾患:ゼブラフィッシュを用いた解析2016

    • Author(s)
      上地 珠代, 中島 由香里, 吉浜 麻生, 鈴木 穣, 菅野 純夫, 剣持 直哉
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [Presentation] ゼブラフィッシュDBAモデルを用いた創薬のための in vivo スクリーニング2016

    • Author(s)
      吉浜 麻生, 上地 珠代, 中島 由香里, 引間 園美, 剣持 直哉
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [Presentation] ノックダウン胚を用いた化合物スクリーニングおよび薬物代謝の in vivo 解析2016

    • Author(s)
      吉浜 麻生, 上地 珠代, 黒木 勝久, 鈴木 穣, Ming-Cheh Liu, 剣持 直哉
    • Organizer
      第2回ゼブラフィッシュ創薬研究会
    • Place of Presentation
      岐阜
    • Year and Date
      2016-11-04 – 2016-11-04
  • [Presentation] ゼブラフィッシュを用いたダイアモンド・ブラックファン貧血の発症機構の解析2016

    • Author(s)
      上地 珠代, 中島 由香里, 吉浜 麻生, 鈴木 穣, 菅野 純夫, 剣持 直哉
    • Organizer
      第89回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2016-09-25 – 2016-09-27
  • [Presentation] ゼブラフィッシュをモデルとしたPAPS合成酵素の整理機能解明2016

    • Author(s)
      上中 勝護, 上地 珠代, 剣持 直哉, 黒木 勝久, Liu Ming-Cheh, 水光 正仁, 榊原 陽一
    • Organizer
      第89回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2016-09-25 – 2016-09-27
  • [Presentation] ゼブラフィッシュを用いたダイアモンド・ブラックファン貧血発症機構の解析および創薬スクリーニング2016

    • Author(s)
      上地 珠代, 吉浜 麻生, 中島 由香里, 鈴木 穣, 伊藤 悦朗, 剣持 直哉
    • Organizer
      第4回RIBOSOME MEETING
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-09-17 – 2016-09-18
  • [Presentation] ダイアモンド・ブラックファン貧血で同定された新たな原因候補遺伝子RPS15Aに関するゼブラフィッシュモデルを用いた解析2016

    • Author(s)
      石田 詩織, 上地 珠代, 池田 史圭, 土岐 力, 吉田 健一, 小川 誠司, 伊藤 悦朗, 剣持 直哉
    • Organizer
      第4回RIBOSOME MEETING
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-09-17 – 2016-09-18
  • [Presentation] Selected mRNA translation and ribosomopathies: analyzing the zebrafish model of congenital pure red-cell aplasia2016

    • Author(s)
      Tamayo Uechi, Yukari Nakajima, Maki Yoshihama, Yutaka Suzuki, Sumio Sugano, Naoya Kenmochi
    • Organizer
      RNA2016
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-06-28 – 2016-07-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] RPG and snOPY: Databases for ribosomal protein genes and small nucleolar RNA genes2016

    • Author(s)
      Maki Yoshihama, Hiroki Tachiyama, Shusaku Kamada, Akihiro Nakao, Naoya Kenmochi
    • Organizer
      RNA2016
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-06-28 – 2016-07-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Role of rRNA modification in zebrafish development2016

    • Author(s)
      Naoya Kenmochi, Tamayo Uechi, Sayomi Higa-Nakamine, Maki Yoshihama, Tsutomu Suzuki
    • Organizer
      EMBL Conference on The Epitranscriptome
    • Place of Presentation
      Heidelberg, Germany
    • Year and Date
      2016-04-20 – 2016-04-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ribosomal dysfunction leads to erythropoiesis failure in a zebrafish model of Diamond-Blackfan anemia2016

    • Author(s)
      Naoya Kenmochi, Tamayo Uechi, Yukari Nakajima, Maki Yoshihama, Yutaka Suzuki, Sumio Sugano
    • Organizer
      The 13th International Congress of Human Genetics
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-04-02 – 2016-04-06
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 大・中・小動物実験プロトコル. 第4章 動物実験手法:ゼブラフィッシュを用いた疾患モデルの作製・解析2016

    • Author(s)
      剣持直哉, 上地珠代
    • Total Pages
      146(第4章, 4ページ)
    • Publisher
      宮日文化情報センター
  • [Book] ノンコーディングRNA-RNA分子の全体像を俯瞰する. 第4章 snoRNA2016

    • Author(s)
      剣持直哉, 吉浜麻生
    • Total Pages
      372(第4章, 12ページ)
    • Publisher
      化学同人
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://ribosome-labo.med.miyazaki-u.ac.jp

  • [Remarks] リボソームタンパク質遺伝子データベース(RPG)

    • URL

      http://ribosome.med.miyazaki-u.ac.jp/

  • [Remarks] snoRNA遺伝子データベース

    • URL

      http://snoopy.med.miyazaki-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2018-01-16  

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