| 研究課題/領域番号 |
22K08508
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分54010:血液および腫瘍内科学関連
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
上地 珠代 宮崎大学, 医学部, 准教授 (10381104)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | リボソームタンパク質 / 貧血 / ゼブラフィッシュ / ゲノム編集 / 翻訳 / リボソーム病 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
リボソームの生合成に関わる因子の変異が、翻訳のファインチューニングに影響を及ぼし、様々な疾患（リボソーム病）が発症すると推測している。先天性の赤芽球癆であるダイアモンド・ブラックファン貧血（DBA）はリボソーム病の一つである。先行研究では、特定のリボソームタンパク質（RP）の欠損が、特定の遺伝子の翻訳効率の低下を招くことを、ゼブラフィッシュのDBAモデルを用いて明らかにした。本研究では、翻訳開始因子eIF3に着目し、赤血球造血に関与する遺伝子の翻訳にeIF3がどのような役割を果たすのか、ゼブラフィッシュを用いたin vivoの系で探求する。
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| 研究実績の概要 |
リボソームの生合成に関わる因子の異常が、様々な疾患の原因になり得ることが強く示唆されている。これらは「リボソーム病」と呼ばれ、mRNA翻訳の際のファインチューニングの乱れにより発症すると推測している。先天性の赤芽球癆であるダイアモンド・ブラックファン貧血（DBA）はリボソーム病の一つである。これまでに、ゼブラフィッシュのDBAモデルにおいて特定のリボソームタンパク質（RP）の欠損が、特定の遺伝子（造血や糖鎖修飾に関与）の翻訳効率の低下を招くことを見出した。しかし、その翻訳調節の分子機構を解く手がかりはつかめていない。本研究では、異常リボソームと翻訳開始因子との関係に着目し、赤血球造血に関与する遺伝子の翻訳調節の分子メカニズムを、ゼブラフィッシュを用いたin vivoの系で探求することを目的とする。
DBA患者の25％で変異が確認されるRPS19遺伝子のゼブラフィッシュオーソログ（rps19）をモルフォリノアンチセンスオリゴ（MO）でノックダウンした胚からショ糖密度勾配遠心によりポリソーム分画を得て、網羅的定量プロテオーム解析を行った。約2,000種類のタンパク質の同定および計量データを得ルコとができ、クラスター解析、GOterm解析などを行っている。また、新たな試料セットを用いたプロテオーム解析を進めている。
また、患者と同じ変異をもつゼブラフィッシュのDBAモデルを作製するために、ゲノム編集技術によるミスセンス変異の導入を試みている。複数のsgRNAを用いる、ssODNの配列デザインを工夫するなどの試みを継続して行っている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ポリソーム分画のプロテオーム解析を行うことで、翻訳開始因子を含めた翻訳活動を行うリボソームに結合するタンパク質群のデータを得ることができた。LC-MS解析を行うための試料の調製法を確立できたため、今後もスムーズに解析を進めることができると考えている。そのため、研究はおおむね順調に進捗していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
DBAの原因遺伝子として同定されている複数のRP遺伝子について、ゼブラフィッシュを用いてノックダウン胚、またはゲノム編集胚を作製する。異常リボソームによる翻訳調節の変化を捉えるために、作製したゼブラフィッシュのDBAモデルからポリソーム分画を得てプロテオーム解析を行う。
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