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2015 年度 実施状況報告書

大規模シーケンシングを用いたALS原因因子FUSによる疾患発症機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K07918
研究機関北海道大学

研究代表者

中矢 正  北海道大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (50374559)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードALS / FUS / RNA-seq
研究実績の概要

筋萎縮性側索硬化症(ALS)の原因因子FUSタンパク質は通常、細胞の核内においてRNAに結合し機能すると考えられている。一方、患者由来遺伝子変異によって産生されるFUSR495X変異体は、核内移行シグナルを欠如するため細胞質に局在する。しかしながら、R495Xは分子内におけるRNAとの結合領域は保持しているため、細胞質で異所的にRNAと結合する機能を持った結果、疾患を引き起こすという疾患発症分子機構が考えられた。そこで、本研究では、R495Xが実際に細胞内においてどのような機能を獲得しているのか、大規模シーケンスにより網羅的に明らかにすることとした。平成27年度は大規模シーケンスを行うため、まず初めに、マウスES細胞由来神経細胞にFUSR495X変異体を発現させる実験系の構築を行った。同細胞において、以下の実験に必要な量のタンパク質発現を確認した後、R495Xに結合するRNAをCLIP法により取得しライブラリを調整した。また、発現しているRNAを網羅的に明らかとするためTotal RNAを用いたライブラリを調整した。更に、細胞質内の成熟mRNAにR495X変異体が結合することによって後の翻訳過程を阻害もしくは亢進する可能性が考えられたため、Ribosome profiling法によりribosomeに取り込まれたRNAを網羅的に取得しライブラリを調整した。これらライブラリを用いて大規模シーケンスを行い、得られたリードをゲノムにマッピングした結果、今後の解析に十分な量と質のシーケンス結果が得られたことが分かった。

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

平成27年度は計画通りシーケンスを行い、今後の解析に十分な量のリード数を得ることができた。

今後の研究の推進方策

平成28年度は得られたシーケンスの詳細について、Bioinformaticsによる解析を行い、R495X変異体が引き起こす細胞内RNA環境の異常について体系的に解析する。また、RT-PCR等によるシーケンス結果の検証を行い、結果の精査を行う予定としている。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] The relationship between cytotoxicity and function of FUS in neurons2016

    • 著者名/発表者名
      中矢 正
    • 学会等名
      2015年度日本生化学会北海道支部・日本生物物理学会北海道支部合同シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-03-14
  • [学会発表] Identification of domains of FUS required for the regulation of genes with conserved introns.2015

    • 著者名/発表者名
      中矢 正
    • 学会等名
      第58回日本神経化学会大会
    • 発表場所
      大宮ソニックシティ(埼玉県さいたま市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [学会発表] In vivo における ALS 原因因子 FUS の標的 RNA の同定2015

    • 著者名/発表者名
      3.中矢 正、Panagiotis Alexiou, Manolis Maragkakis, Alexandra Chang, Zissimos Mourelatos
    • 学会等名
      第17回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      ホテルライフォート札幌(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-07-15 – 2015-07-17

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公開日: 2017-01-06  

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