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脊髄運動ニューロン固有のRNA制御プログラムとALS病態の関連

研究課題

研究課題/領域番号 19H03543
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分51030:病態神経科学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

矢野 真人  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (20445414)

研究分担者 小野寺 理  新潟大学, 脳研究所, 教授 (20303167)
矢野 佳芳 (早川佳芳)  新潟大学, 医歯学系, 特任助教 (60397320)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワードRNA結合蛋白質 / HITS-CLIP / 運動ニューロン / ALS
研究開始時の研究の概要

本研究計画では、我々が発見した運動ニューロン特異的なRNA結合蛋白質Qki5によるRNAプログラムの制御および生理的な意義を解析することにより、Qki5によるRNA制御の破綻と病態との関連を明らかにする。さらに、Qki5の下流制御標的の解析からALS病理との関連性が示唆されているため、ヒトALS病理標本を用いた解析へと発展させ、運動ニューロンの脆弱性の謎に迫り、疾患に至る普遍的な分子機構を解明することを目的とする。

研究成果の概要

本研究は、運動ニューロンに特徴的な発現を示すRNA結合蛋白質を選別し、解析する事で、脊髄運動ニューロン固有のRNA制御プログラムを解明し、その生理的機能及び運動ニューロン病の病態との関連性を明らかするものである。我々は、約1500種類存在するRNA結合蛋白質の中で、Qki5蛋白質が脊髄運動ニューロン特異的な発現を示す唯一のRNA結合蛋白質であることを組織学的解析、RNAseq解析により明らかにした。また、Qki5が運動ニューロン固有のRNAプログラムを制御し、病態において特徴的なJNK/SAPK経路を介した運動ニューロンの脆弱性を回避し、運動ニューロンの保持に働くことを発見した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

運動ニューロン疾患の原因として、RNA結合蛋白質(RBP)を介したRNA代謝異常が長らく指摘されている。本研究課題では、Quaking5(Qki5)が、多様なタイプの神経細胞の中でも、下位運動ニューロンに特異的に発現する唯一のRBPであることを見出した。さらに本分子が、シナプス関連分子やJNK/SAPKシグナル伝達経路のmRNAスプライシングを介したRNAプログラムの形成と、運動ニューロンの機能維持に寄与していることを発見した。本研究成果は、運動ニューロン固有のRNA制御を明らかにした事で、運動ニューロン病態の弱点や本質を理解し、さらにその補強方法の可能性を創造するものである。

報告書

(4件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 図書 (2件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Sbp2l contributes to oligodendrocyte maturation through translational control in Tcf7l2 signaling2023

    • 著者名/発表者名
      Yugami Masato、Hayakawa-Yano Yoshika、Ogasawara Takahisa、Yokoyama Kazumasa、Furukawa Takako、Hara Hiroe、Hashikami Kentaro、Tsuji Isamu、Takebayashi Hirohide、Araki Shinsuke、Okano Hideyuki、Yano Masato
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 12 ページ: 108451-108451

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.108451

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Attenuated cerebellar phenotypes in Inpp4a truncation mutants with preserved phosphatase activity.2023

    • 著者名/発表者名
      Tran DM, Yoshioka N, Bizen N, Mori-Ochiai Y, Yano M, Yanai S, Hasegawa J, Miyashita S, Hoshino M, Sasaki J, Sasaki T, Takebayashi H
    • 雑誌名

      Dis Model Mech

      巻: 16 号: 7 ページ: 192-206

    • DOI

      10.1242/dmm.050169

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DNA damage stress-induced translocation of mutant FUS proteins into cytosolic granules and screening for translocation inhibitors2022

    • 著者名/発表者名
      Nogami Masahiro、Sano Osamu、Adachi-Tominari Keiko、Hayakawa-Yano Yoshika、Furukawa Takako、Iwata Hidehisa、Ogi Kazuhiro、Okano Hideyuki、Yano Masato
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Neuroscience

      巻: 15 ページ: 01-14

    • DOI

      10.3389/fnmol.2022.953365

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isoform-specific mutation in Dystonin-b gene causes late-onset protein aggregate myopathy and cardiomyopathy2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka Nozomu、Kurose Masayuki、Yano Masato、Tran Dang Minh、Okuda Shujiro、Mori-Ochiai Yukiko、Horie Masao、Nagai Toshihiro、Nishino Ichizo、Shibata Shinsuke、Takebayashi Hirohide
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 11 ページ: 78419-78419

    • DOI

      10.7554/elife.78419

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] RNA結合蛋白質解析の利と美-柔軟かつ堅牢性の高い脳の組織、細胞機能を包括的に理解する-2022

    • 著者名/発表者名
      矢野真人
    • 雑誌名

      神経化学

      巻: 61 ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of hub molecules of FUS-ALS by Bayesian gene regulatory network analysis of iPSC model: iBRN2021

    • 著者名/発表者名
      Nogami Masahiro、Ishikawa Mitsuru、Doi Atsushi、Sano Osamu、Sone Takefumi、Akiyama Tetsuya、Aoki Masashi、Nakanishi Atsushi、Ogi Kazuhiro、Yano Masato、Okano Hideyuki
    • 雑誌名

      Neurobiology of Disease

      巻: 155 ページ: 105364-105364

    • DOI

      10.1016/j.nbd.2021.105364

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of ferroptosis in human motor neuron cell death2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Tsuyoshi、Adachi-Tominari Keiko、Sano Osamu、Kamei Takayuki、Nogami Masahiro、Ogi Kazuhiro、Okano Hideyuki、Yano Masato
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 566 ページ: 24-29

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.05.095

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DGCR8-dependent efficient pri-miRNA processing of human pri-miR-9-22021

    • 著者名/発表者名
      Nogami Masahiro、Miyamoto Kazumasa、Hayakawa-Yano Yoshika、Nakanishi Atsushi、Yano Masato、Okano Hideyuki
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 296 ページ: 100409-100409

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.100409

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヒトiPS細胞技術とAI解析による神経変性疾患の分子病態予測2024

    • 著者名/発表者名
      矢野真人
    • 学会等名
      第23回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RNA binding protein taxonomy in neurodevelopment and disease2024

    • 著者名/発表者名
      Masato Yano
    • 学会等名
      第 14 回 新潟大学脳研究所共同研究拠点国際シンポジウム 14th BRI_International_Symposium ~ALS/FTD: in-depth understanding and up-to-date~(
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DNA damage stress-induced translocation of mutant FUS proteins into cytosolic granules and screening for translocation inhibitors2023

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nogami, Osamu Sano, Keiko Adachi-Tominari, Yoshika Hayakawa-Yano, Takako Furukawa, Hidehisa Iwata, Kazuhiro Ogi, Hideyuki Okano and Masato Yano
    • 学会等名
      CSHL-Asia ~The Now and Future of RNA therapeutics~
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経変性へ至る分子経路に共通するRNA制御ハブ分子群同定の試み2023

    • 著者名/発表者名
      矢野真人、古川貴子、矢野佳芳、岡野栄之
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] An RNA-binding protein Quaking safeguards motor neurons through pre-mRNA processing2023

    • 著者名/発表者名
      矢野佳芳、岡野栄之、矢野真人
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 未来の再生医療および医学/科学技術を担う皆様へ2023

    • 著者名/発表者名
      矢野真人
    • 学会等名
      新潟大学オープンキャンパス2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] RNA結合蛋白質解析の成せる用と美~再生医学との合流点を考える~2023

    • 著者名/発表者名
      矢野真人
    • 学会等名
      令和5年度日本医師会生涯教育講座【新潟会場】
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Deficiency of Quaking results in the dysregulation of RNA metabolism and motor neuron degeneration2022

    • 著者名/発表者名
      Masato Yano, Hideyuki Okano, Hirohide Takebayashi, Osamu Onodera, Kenji Sakimura, Takako Furukawa and Yoshika Hayakawa-Yano
    • 学会等名
      日本RNA学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Deficiency of Quaking results in the dysregulation of RNA metabolism and motor neuron degeneration2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshika Hayakawa-Yano, Takako Furukawa, Kenji Sakimura, Hirohide Takebayashi, Osamu Onodera, Hideyuki Okano, Masato Yano
    • 学会等名
      日本神経科学学会-Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Transcriptome-wide mapping of FUS-interacting RNAs in human iPS cell models of familial amyotrophic lateral sclerosis2021

    • 著者名/発表者名
      Masato Yano Masahiro Nogami, Tsuyoshi Matsuo, Takayuki Kamei, Mayumi Nishida Atsushi Nakanishi Kazuhiro Ogi Yoshika Hayakawa-Yano Hideyuki Okano
    • 学会等名
      ISSCR Tokyo
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An RNA-binding protein Quaking safeguards motor neuron function through pre-mRNA processing2021

    • 著者名/発表者名
      Masato Yano and Yoshika Hayakawa-Yano
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] An RNA-binding protein Quaking safeguards motor neuron function through pre-mRNA processing2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshika Hayakawa-Yano, Takako Furukawa, Akihide Koyama Chihiro Nakamoto, Kenji Sakimura, Osamu Onodeara, Hirohide Takebayashi, Hideyuki Okano and Masato Yano
    • 学会等名
      日本神経化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 神経発生・疾患とRNA結合蛋白質2020

    • 著者名/発表者名
      矢野真人
    • 学会等名
      日本生化学会北陸支部 第38回大会(招待講演)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 運動ニューロンにおける新規Olig2結合因子Obp2欠損マウスの表現型解析2020

    • 著者名/発表者名
      目黒 雄大、備前 典久、矢野 真人、矢野 佳芳、阿部 学、崎村 健司、竹林 浩秀
    • 学会等名
      第63回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] Medical Science Digest FUS 蛋白質の細胞質顆粒移行の分子機序とその阻害低分子化合物の同定2023

    • 著者名/発表者名
      矢野 真人・矢野(早川)佳芳
    • 総ページ数
      67
    • 出版者
      ニュー・サイエンス社
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] カンデル神経科学 第2版2022

    • 著者名/発表者名
      宮下 保司 (矢野真人、岡野栄之 共訳:2章 遺伝子と行動)
    • 総ページ数
      1704
    • 出版者
      メディカル・サイエンス・インターナショナル
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] RNA結合蛋白質Sbp2Lがオリゴデンドロサイトの成熟に寄与する仕組みを解明

    • URL

      https://www.niigata-u.ac.jp/wp-content/uploads/2023/11/231120rs.pdf

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 研究成果

    • URL

      https://nondomain.org/archives/1774

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 変異型 FUS 蛋白質が細胞質顆粒へ移行する分子機構と その移行を阻害する低分子化合物を発見

    • URL

      https://www.niigata-u.ac.jp/wp-content/uploads/2022/12/20221220rs1.pdf

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 研究成果報告

    • URL

      https://nondomain.org/archives/968

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] iPS細胞モデルを用いたベイジアンネットワーク解析(iBRN法)によるALSの分子病因の探索

    • URL

      https://www.niigata-u.ac.jp/wp-content/uploads/2021/04/210428rs.pdf

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-03-27  

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