Elavl2による脳内翻訳制御機構の解析

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K07247
• 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: 矢野 佳芳 (早川佳芳) 新潟大学, 医歯学総合研究科, 日本学術振興会特別研究員 (60397320)
• 研究期間 (年度): 2016-10-21 – 2019-03-31
• キーワード: RNA結合蛋白質 / 翻訳制御 / Ribosomeプロファイル

研究実績の概要

神経細胞における蛋白質合成は、様々な精神・神経疾患と関わりが強く注目を集めている。その一方で、生理学的条件下の個体レベルでの翻訳制御解析は、他の階層における遺伝子発現解析と比べ技術的に困難であった。本研究では、神経特異的に発現する翻訳制御因子として知られるRNA結合蛋白質Elavlファミリーのうち、特徴的な発現パターンを有するElavl2に着目し、Elavl2欠損マウス脳を研究材料として、Elavl2依存的な翻訳制御プログラムを明らかにする。(1)生体脳における包括的Elavl2-RNA相互作用マップ解析（HITS-CLIP法）を行う。(2)マウス脳から翻訳中mRNAのコード領域の包括的定量的解析技術(in vivoポリソームプロファイリング法)により、生体内翻訳制御解析システムを構築する。以上を組み合わせた統合的解析により、脳内におけるElavl2蛋白質依存的な翻訳制御機構を明らかにする。さらに、Elavl2欠損マウスを用いた、Elavl2標的遺伝子群を介した生物学的意義の解析を行い、翻訳制御による神経細胞機能の解明を目指す。

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2８年度には遺伝子改変マウスの繁殖、サンプリングも十分に進み、HITS-CLIP解析および胎児脳から翻訳中mRNAのライブラリーの作成および遺伝子解析手法の立ち上げも順調に進んでいる

今後の研究の推進方策

平成28年度に進めた解析データをもとにバイオインフォマティクス解析を実行し、生化学的解析手法の効率を検証する。さらに野生型、Elavl2欠損マウスより得られたデータのバイオインフォマティクス解析へと進める予定である。本年度は、上記より得られたデータを、マウス欠損マウスを用いた下流標的因子の発現検証実験およびモデル化された分子メカニズムについて生化学的検証の実行までを目標としたい。

研究成果

• [雑誌論文] RNA Regulation went wrong in neurodevelopmental disorders: the example of Msi/Elav RNA binding proteins (2016)
  • 著者名/発表者名: Yano M, Hayakawa-Yano Y and Okano H
  • 雑誌名: Int J Dev Neurosci. 巻: 55 ページ: 124-30
  • DOI: 10.1016/j.ijdevneu.2016.01.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Musashi mediates translational repression of the Drosophila hypoxia inducible factor (2016)
  • 著者名/発表者名: Bertolin AP, Katz MJ, Yano M, Pozzi B, Acevedo JM, Blanco-Obregon D, Gandara L, Sorianello E, Kanda H, Okano H, Srebrow A, Wappner P
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 44(16) ページ: 7555-67
  • DOI: 10.1093/nar/gkw372
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of in vitro FUS-associated Familial Amyotrophic Lateral Sclerosis Model Using Human Induced Pluripotent Stem Cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichiyanagi N, Fujimori K, Yano M, Ishihara-Fujisaki C, Sone T, Akiyama T, Okada Y, Akamatsu W, Matsumoto T, Ishikawa M, Nishimoto Y, Ishihara Y, Sakuma T, Yamamoto T, Tsuiji H, Suzuki N, Warita H, Aoki M, Okano H
  • 雑誌名: Stem Cell Reports. 巻: 6(4) ページ: 496-510
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2016.02.011
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Image based identification and targeting of cancer stem cells in pancreatic adenocarcinoma (2016)
  • 著者名/発表者名: Fox RG, Lytle NK, Jaquish DV, Park FD, Ito T, Bajaj J, Koechlein CS, Yano M, Kopp J, Kritzik M, Sicklick J, Sander M, Shibata S, Valasek M, Sasik R, Scadeng M, Okano H, Kim Y, MacLeod AR, Lowy AM and Reya T
  • 雑誌名: Nature. 巻: 534(7607) ページ: 407-11
  • DOI: 10.1038/nature17988
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of induced pluripotent stem cells carrying 22q11.2 deletion (2016)
  • 著者名/発表者名: Toyoshima M, Akamatsu W, Okada Y, Ohnishi T, Balan S, Hisano Y, Iwayama Y, Toyota T, Matsumoto T, Itasaka T, Sugiyama S, Tanaka M, Yano M, Dean B, Okano H and Yoshikawa T
  • 雑誌名: Translational Psychiatry 巻: 6(11) ページ: e934
  • DOI: 10.1038/tp.2016.206
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 幹細胞、癌における細胞運命決定因子Musashiの役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 矢野真人, 岡野栄之
  • 雑誌名: 日本臨床 巻: 74巻増刊号10 ページ: 503-507
• [雑誌論文] 非コードRNA (2016)
  • 著者名/発表者名: 矢野真人
  • 雑誌名: 「脳科学辞典」（web辞書） 巻: なし ページ: web
  • DOI: 10.14931/bsd.6736
• [学会発表] Alternative splicing in neural stem cells (2016)
  • 著者名/発表者名: 矢野真人, 矢野佳芳, 岡野栄之
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-11-30 – 2016-11-30
  • 招待講演