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精子形成におけるU12イントロンスプライシング因子ZRSR1の役割と治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K06448
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分42030:動物生命科学関連
研究機関横浜市立大学 (2021-2022)
日本医科大学 (2020)

研究代表者

堀内 恵子  横浜市立大学, 医学部, 助教 (00456203)

研究分担者 浜窪 隆雄  日本医科大学, 先端医学研究所, 教授 (90198797)
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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードRNAスプライシング / minor spliceosome / ZRSR2 / exon definition / プロテオミクス / Targeted proteomics / ZRSR1 / スプラシイング / ZRSR / スプライシング / マイナースプライシオソーム / 骨髄異形成症候群 / RNAスプラシング / 精子形成
研究開始時の研究の概要

ZRSR1抗体を作成し、免疫分離プロテオミクスによりZRSR1結合タンパク質の同定およびminor spliceosome, major spliceosomeの相互作用を明らかにする。スプライシング アッセイ系を用いて、この相互作用によるスプライシングメカニズムを明らかにし、精子形成におけるU12イントロンのスプライシング 効率を検証する。

研究成果の概要

ZRSR1/2は、U12イントロンのスプライシングファクターであり、骨髄異形成症候群の発症と関連することが報告されているが、スプライシングにおける分子メカニズムは明らかになっていない点が多い。これまでのZrsr1変異マウスの解析から、U12イントロンのスプライシング が阻害されるとその近隣のU2イントロンのスプライシングも阻害されることを発見し、major spliceosomeとminor spliceosome間に相互作用があることが考えられた。U12 イントロンを含むminigeneを用いた解析およびプロテオミクス 解析から、U12イントロンスプライシングを促進する相互作用を同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、Zrsr1変異マウスの解析、分子生物学的、生化学的解析からminor spliceosomeとmajor spliceosome間の相互作用を明らかにし、この相互作用がU12イントロンスプライシング を促進していることを示した。Zrsr1変異マウスは精子形成不全を示し、ZRSR1のパラログであるZRSR2の変異は骨髄異形成症候群の発症と関連することが報告されており、本研究の成果はZRSR1/2によるU12イントロンのスプライシング促進による治療の可能性を持っており、社会的意義が高い。

報告書

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

    (7件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] INIA-CSIC(スペイン)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] crg(スペイン)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] INIA-CSIC(スペイン)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Zrsr2 and functional U12-dependent spliceosome are necessary for follicular development2022

    • 著者名/発表者名
      Gomez-Redondo Isabel、Pericuesta Eva、Navarrete-Lopez Paula、Ramos-Ibeas Priscila、Planells Benjamin、Fonseca-Balvis Noelia、Vaquero-Rey Aida、Fernandez-Gonzzlez Raul、Laguna-Barraza Ricardo、Horiuchi Keiko、Gutierrez-Adan Alfonso
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 2 ページ: 103860-103860

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.103860

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Wilms’ tumor 1-associating protein complex regulates alternative splicing and polyadenylation at potential G-quadruplex-forming splice site sequences2021

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Keiko、Kawamura Takeshi、Hamakubo Takao
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 297 号: 5 ページ: 101248-101248

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.101248

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Interaction of major and minor spliceosomes in regulating splicing of U12-type introns2022

    • 著者名/発表者名
      堀内恵子、高橋秀尚、Juan Valcarcel
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会(サイエンスピッチに採択)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] WTAP複合体によるオルタナティブスプライシング/ポリアデニレーション制御とG-quadruplex配列の関与、Identification of WTAP complex-regulated alternative splicing/polyadenylation reveals potential G-quadruplex-forming sequences at splice sites2021

    • 著者名/発表者名
      堀内恵子
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会、【ワークショップ:[3AW-07]機能性RNAネットワークによる生体恒常性の維持】
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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