2014 Fiscal Year Research-status Report
骨格筋細胞の分化におけるノンコーディングRNAの機能解析と治療への応用
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25860151
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
常陸 圭介 藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 助教 (10508469)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ノンコーディングRNA / 細胞分化 / RNA結合タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究から、我々は骨格筋細胞の分化時に発現が変化する複数種の新規ノンコーディングRNAを同定する事に成功している。本研究では、これらの新規ノンコーディングRNAによる筋分化制御機構を明らかにするとともに、ノンコーディングRNAを利用して骨格筋細胞を分化誘導するための新手法を開発する事を目的とする。
本年度は、我々が同定したmyogenin遺伝子の転写調節領域から発現するMyog pancRNA（myogenin promoter associated anti-sense non-coding RNA）の機能解析を進め、Myog pancRNAの発現が筋衛星細胞の分化やマウス骨格筋発生過程時でも増加している事をリアルタイムPCRにより明らかにした。また、siRNAやASOによりMyog pancRNAをノックダウンする事で、myogenin遺伝子の発現が強く抑制される事と、C2C12細胞の筋分化が阻害される事を明らかにした。さらに、合成したMyog pancRNAを用いたプロテオミクス解析により、Myog pancRNAと結合する複数種のRNA結合タンパク質を新たに同定する事に成功し、これらのRNA結合タンパク質が実際に細胞内で内在性のMyog pancRNAと結合している事を確認した。また、RNA Pull Down実験により、同定したRNA結合タンパク質が認識するMyog pancRNAの領域を決定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は研究計画に従い、in vivoでの筋分化時にもMyog pancRNAの発現が増加する事を明らかにした。一方で、Myog pancRNAの過剰発現による筋分化促進効果は残念ながら観察されなかった。次に、Myog pancRNAによる筋分化制御機構を解明するために、プロテオミクスを用いてMyog pancRNAと結合するタンパク質の探索を行い、複数のRNA結合タンパク質を同定する事に成功した。また、同定したRNA結合タンパク質が内在性のMyog pancRNAと細胞内で実際に結合している事をRNA免疫沈降により確認した。
10T1/2細胞からmicroRNAやpancRNAなどのノンコーディングRNAのみを利用して骨格筋細胞を分化誘導する条件の検討を行ったが、ノンコーディングRNA単独で筋分化を誘導する条件の決定には至っていない。よって、現在までの達成度はやや遅れていると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究により、Myog pancRNAがmyogenin遺伝子の発現制御にRNAレベルで寄与している事が明らかとなった。そこで次年度は、Myog pancRNAによる筋分化制御機構の解明に向けて、Myog pancRNAがmyogenin遺伝子の発現をどのように制御しているのか、転写やmyogenin RNAの安定性に着目して研究を進める。
また、現在までにノンコーディングRNA単独で骨格筋細胞を分化誘導する条件が決定できていないため、次年度ではノンコーディングRNA以外の分子にも視野を広げて骨格筋細胞誘導の条件の開発を行う。具体的には、Myog pancRNAの解析から得られた複数種のRNA結合タンパク質についての解析を進め、これらのRNA結合タンパク質に筋分化促進作用があるかどうかを明らかにする。促進作用が認められた場合にはノンコーディングRNAと同時にRNA結合タンパク質を作用させる事で、骨格筋細胞の分化誘導のための新手法の開発を目指す。
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