2013 Fiscal Year Research-status Report
化学物質曝露によるエピゲノム撹乱は脳で選択的スプライシング異常をもたらすか?
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25550039
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
矢追 毅 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40311914)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 選択的スプライシング / 環境化学物質 / エピゲノム / 大脳皮質 / 環境エピゲノム |
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| Research Abstract |
①研究目的：我々は、胎生期BPA曝露が生後大脳の神経細胞に影響を及ぼす分子機構として、エピゲノム異常を介した選択的スプライシングの撹乱を想定しその検証のため本研究(3年間)を企図した。本研究を通じて「質的な」発現変動の重要性に着眼することで、広く化学物質影響の分子機構解明に新しい視座を与えることをめざす。
②研究計画・方法：平成25年度は、曝露群および非曝露群の生後3週齢マウス大脳において、BPA曝露依存性選択的スプライシング異常を生じるエクソンの検索を行った。[材料]胎生期・乳仔期BPA曝露群および非曝露群の生後3週齢雄マウス由来RNA。[発現遺伝子解析]次世代シークエンサーで得られた発現配列データをもとに、両群間で差次的な選択的スプライシングを受けるエクソンを、解析プログラム(MATSやspliceR)により検索し、両プログラムで一致したエクソンを候補として抽出した。候補エクソンの取り込み効率を定量RT-PCR法により確認した。[候補エクソンのインフォマティクス解析]候補遺伝子名をもとに、選択的に使用されるエクソンとその前後の恒常的に使用されるエクソンの配列をセットでゲノムデータベースから抽出し、配列の特徴解析を行った。また、各遺伝子の機能アノテーション情報をもとに、遺伝子セット濃縮解析を行った。
③成果：量的変動を呈する遺伝子は非常に少なくこれまでの知見から予想される結果であった。一方150個を超える遺伝子が選択的スプライシングの撹乱を受ける候補として抽出された。このことは検証すべく想定した仮説が妥当なものであることを示唆した。今後は、単一エクソンスキッピングと呼ばれるスプライシング様式を示す遺伝子を対象に解析していく。また、いくつかの特定クラスの遺伝子群が有意に濃縮されていたことから特定機能の変化に寄与する可能性が示された。
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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
当初計画に沿った内容は実施できた。仮説成立の前提となる「環境化学物質曝露による選択的スプライシング制御の撹乱」が実際に生じていることを示すデータが得られ、早めに次年度の内容に着手できた。一方、配列特徴の解析は複数の類型が存在することが判明したため、各型ごとに現在進めているところである。以上より順調な進捗と考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
スプライシング制御の撹乱を引き起こす分子機構にエピゲノム状態の変化が寄与することを示す証左を得るために、今後の研究を進める。当初は対象遺伝子が多い場合には神経細胞関連遺伝子に絞って実施する計画であった。予想外にもいくつかの特定クラスの遺伝子群が濃縮されていた。そこで計画を変更し、まず不死化培養神経細胞株培養系での曝露実験によりスプライシング異常を来す遺伝子を選択する。それらを対象にエクソン周囲のエピゲノム状態の変化を解析していく。これにより、当初計画より分子機構に関わる知見を得やすくなることが期待される。
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