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RNA編集酵素ADAR1の脳特異的機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03341
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46010:神経科学一般関連
研究機関大阪大学

研究代表者

河原 行郎  大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (80542563)

研究分担者 加藤 有己  大阪大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (10511280)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワードRNA修飾 / 発生・分化 / 脳・神経
研究開始時の研究の概要

2本鎖RNA中のアデノシンをイノシンへと置換するRNA編集は、哺乳類において最も豊富に生じている転写後化学修飾である。この化学修飾を触媒するADAR1には、特に脳に高発現しているp110アイソフォームがあるが、その生物学的意義は全く不明である。本提案研究では、p110アイソフォームが脳形成・機能に果たす役割を解析し、鍵を握るRNA編集部位を同定することから、ADAR1の新たな機能を解明する。

研究成果の概要

RNA編集酵素ADAR1にはp150とp110の2つのアイソフォームがある。このうちp110は、特に脳に高発現しており、本研究は、その役割を解明することを目的に実施した。ADAR1 p110選択的欠損マウスや神経細胞特異的ADAR1欠損マウスなどを作出して表現型等を解析した。その結果、p110が生後直後の脳神経系の恒常性維持に重要な役割を果たしていること、それにはRNA編集非依存的な機能が不可欠であることを解明した。一方、ADAR1 p150によるRNA編集機能の障害も特に脳に強い障害を引き起こすことを解明したことから、両アイソフォームの異なる機能が脳の恒常性維持に必須であると結論付けた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ADAR1遺伝子変異は、脳症を主症状としたエカルディ・グティエール症候群と呼ばれる先天的炎症性疾患の原因となることが知られている。今回の一連の研究を通して、この発症原因はADAR1 p150の機能低下であり、p110は関与しないことを明らかにした。また、脳症を再現するモデル動物の作出にも成功したことから、今後の病態解明と治療法確立に役立つことが期待できる。また、ADAR1の機能阻害はがん治療標的としても注目されているが、本研究を通してADAR1の2つのアイソフォームの機能の相違を明らかにできたことから、今後の阻害薬開発に役立つことが期待できる。

報告書

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

    (21件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Chinese Institute for Brain Research(中国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] The University of Melbourne(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Chinese Institute for Brain Research(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] The RNA-editing enzyme ADAR1: a regulatory hub that tunes multiple dsRNA-sensing pathways2022

    • 著者名/発表者名
      Nakahama Taisuke、Kawahara Yukio
    • 雑誌名

      International Immunology

      巻: 35 号: 3 ページ: 123-133

    • DOI

      10.1093/intimm/dxac056

    • 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のイノシン化修飾の破綻はエカルディ・グティエール症候群様症状を引き起こす2022

    • 著者名/発表者名
      中濱泰祐, 河原行郎
    • 雑誌名

      臨床免疫・アレルギー科

      巻: 77(6) ページ: 737-743

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 左巻きRNAを認識する自然免疫機構2022

    • 著者名/発表者名
      河原行郎
    • 雑誌名

      臨床免疫・アレルギー科

      巻: 78(1) ページ: 111-117

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] RNA制御とI型インターフェロノパシー2022

    • 著者名/発表者名
      中濱泰祐, 河原行郎
    • 雑誌名

      実験医学(増刊)

      巻: 40(15) ページ: 2505-2512

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] RNAの巻き方を感知する自然免疫システム2022

    • 著者名/発表者名
      中濱 泰祐、河原 行郎
    • 巻
      40
    • ページ
      544
    • DOI

      10.18958/6991-00001-0000065-00

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Mutations in the adenosine deaminase ADAR1 that prevent endogenous Z-RNA binding induce Aicardi-Goutieres-syndrome-like encephalopathy2021

    • 著者名/発表者名
      Nakahama Taisuke、Kato Yuki、Shibuya Toshiharu、Inoue Maal、Kim Jung In、Vongpipatana Tuangtong、Todo Hiroyuki、Xing Yanfang、Kawahara Yukio
    • 雑誌名

      Immunity

      巻: 54 号: 9 ページ: 1976-1988

    • DOI

      10.1016/j.immuni.2021.08.022

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deciphering the Biological Significance of ADAR1-Z-RNA Interactions2021

    • 著者名/発表者名
      Nakahama Taisuke、Kawahara Yukio
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 21 ページ: 11435-11435

    • DOI

      10.3390/ijms222111435

    • 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] An Aicardi-Goutieres Syndrome-Causative Point Mutation in Adar1 Gene Invokes Multiorgan Inflammation and Late-Onset Encephalopathy in Mice2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue Maal、Nakahama Taisuke、Yamasaki Ryuichiro、Shibuya Toshiharu、Kim Jung In、Todo Hiroyuki、Xing Yanfang、Kato Yuki、Morii Eiichi、Kawahara Yukio
    • 雑誌名

      The Journal of Immunology

      巻: 207 号: 12 ページ: 3016-3027

    • DOI

      10.4049/jimmunol.2100526

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] RNA編集を応用した核酸医薬開発への展望2021

    • 著者名/発表者名
      河原 行郎
    • 雑誌名

      実験医学(増刊)

      巻: 39 ページ: 2772-2778

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] RNA editing at a limited number of sites is sufficient to prevent MDA5 activation in the mouse brain2021

    • 著者名/発表者名
      Jung In Kim, Taisuke Nakahama, Ryuichiro Yamasaki, Pedro Henrique Costa Cruz, Tuangtong Vongpipatana, Maal Inoue, Nao Kanou, Yanfang Xing, Hiroyuki Todo, Toshiharu Shibuya, Yuki Kato, Yukio Kawahara
    • 雑誌名

      PLoS Genetics

      巻: in press

    • 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
  • [雑誌論文] エピトランスクリプトーム2020

    • 著者名/発表者名
      河原 行郎
    • 雑誌名

      炎症と免疫

      巻: 28(6) ページ: 546-550

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] RNA編集酵素ADAR1による自然免疫制御の新たな展開2022

    • 著者名/発表者名
      河原 行郎
    • 学会等名
      第7回日本骨免疫学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Regulatory Mechanisms underlying ADAR1 p150-mediated RNA editing2022

    • 著者名/発表者名
      Nakahama Taisuke、Kawahara Yukio
    • 学会等名
      A, B and Z: The Structure, Function and Genetics of Z-DNA and Z-RNA 2022 fall
    • 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] Deciphering the biological significance of ADAR1-Z-RNA interactions2021

    • 著者名/発表者名
      Yukio Kawahara
    • 学会等名
      A, B and Z: The Structure, Function and Genetics of Z-DNA and Z-RNA 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The physiological significance of RNA editing in maintaining brain homeostasis2020

    • 著者名/発表者名
      Yuko Kawahara
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RNA編集研究の最前線:基礎、病態、そして治療法への応用について2020

    • 著者名/発表者名
      河原 行郎
    • 学会等名
      核酸医薬シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 大阪大学大学院医学系研究科神経遺伝子学

    • URL

      http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/rna/publications.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 大阪大学医学系研究科神経遺伝子学教室

    • URL

      http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/rna/publications.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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