2013 Fiscal Year Research-status Report
Cdkal1一塩基多型による２型糖尿病発症分子機構の解明及び治療法の開発
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25860753
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
魏 范研 熊本大学, 生命科学研究部, 助教 (90555773)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 糖尿病 / Cdkal1 / tRNA / 一塩基多型 |
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| Research Abstract |
平成２５年度では当初の研究計画に従い、Cdkal1-v1の分子機構について解析を行った。Cdkal1-v1のmRNAに対するプローブを用いてin situ hybridizationを行った結果、Cdkal1-v1は細胞質内に発現することが分かった。また、定量PCRを用いてヒト由来の各臓器でCdkal1-v1の遺伝子発現量を検討した結果、膵ランゲルハンス島由来の培養細胞においてCdkal1-v1の発現量がもっとも高かった。一方、Cdkal1-v1のタンパク量を検討するために、Cdkal1及びCdkal1-v1に共通する部位に対する抗体を作製し、培養細胞におけるCdkal1-v1のタンパク量を検討した。しかし、Cdkal1-v1を検出することが出来なかった。これらの結果から、Cdkal1-v1はタンパクを発現しない非コードRNAであることがわかった。そこで、Cdkal1-v1を特異的にノックダウンしてCdkal1の発現量や活性を検討した。Cdkal1-v1を抑制すると、Cdkal1-v1のタンパク量が低下し、tRNA修飾が低下した。これらのことから、Cdkal1-v1は非コードRNAとしてCdkal1の活性を制御することが明らかになった。
一方、最適な治療法を検討するため、Cdkal1欠損マウスに既存薬であるスルフォニル尿素（グリベンクラミド）及びGLP-1のアゴニストを連続投与した。グリベンクラミドは、Cdkal1欠損マウスの耐糖能を改善することが出来なかったが、GLP-1アゴニストはCdkal1欠損マウスにおける耐糖能改善効果を有した。これらの結果は、Cdkal1遺伝子欠損を有する患者においてスルフォニル尿素よりGLP-1作動薬が適している可能性を示唆するものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
今年度において計画通りにCdkal1-v1 の分子機能解析及びCdkal1欠損マウスにおける糖尿病薬の薬効検討を実施した。さらに計画を前倒ししてCdkal1-v1によるtRNA修飾の発現量解析を行った。一方、当初の計画ではCdkal1-v1を機能タンパクとして想定していたが、詳細に検討した結果、Cdkal1-v1は非コードRNAとして積極的にCdkal1の活性制御に関わる、という新しい知見を得る事ができた。従って、本研究は当初の計画以上に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
Cdkal1-v1は当初の想定と異なり、非コードRNAであることが明らかになったので、今後は当初の計画を変更し、非コードRNAであるCdkal1-v1によるCdkal1の制御に機構にフオーカスして研究を推進する予定である。Cdkal1-v1は相補的な結合、あるいは他の小分子RNA（miRNA等）を介してターゲットmRNAであるCdkal1を制御する可能性が考えられるため、Cdkal1と相補的な配列の探索あるいは、Cdkal1-v1とCdkal1に共通するmiRNA結合領域を探索することでCdkal1-v1の分子機構を明らかにする予定である。また、Cdkal1欠損マウスを用いた最適な糖尿病薬の探索は、予定通りにDPP4阻害剤を検討する予定である。
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