液-液相分離関連分子SAMD9/SAMD9Lの機能・構造・病態解析

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H03627
• 研究機関: 国立研究開発法人国立成育医療研究センター
• 研究代表者: 鳴海 覚志 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 分子内分泌研究部, 室長 (40365317)
• 研究分担者: 金蔵 孝介 東京医科大学, 医学部, 講師 (10508568) ; 伊原 健太郎 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (90647207)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 液相分離 / SAMD9 / MIRAGE症候群 / 遺伝性疾患 / 先天性疾患

研究実績の概要

４年計画の２年目に相当する2020年度は、本研究の3つのテーマ（SAMD9/SAMD9Lの機能の解明・SAMドメインの構造の解明・SAMD9/SAMD9L異常症の細胞レベル病態の解明）に対応した研究計画の［基礎的課題］、［応用的課題］のうち［基礎的課題］に取り組んだ。

「SAMD9/SAMD9Lの機能の解明」では、昨年度までに確立した超微量実験系（スライドガラス・カバーガラスと、マイクロフィルムスペーサーを用いた閉鎖系を利用）を活用し、試験管内液滴形成実験を行った。EGFPタグつき高純度SAMD9タンパク質溶液試料を用いた液滴形成実験では、①SAMD9濃度　②塩強度　の両者に依存した液滴形成を確認した。これらは液相分離機序で形成される構造として矛盾のない観察である。また重要なことに、30 nMという低濃度で液滴形成が認められたため、実際に生細胞内でも液相分離が生じている可能性が示唆された。
「SAMドメインの構造の解明では」昨年度までに原子分解能での立体構造を解析したSAMドメインの構造情報を活かし、SAM-SAM多量体形成の制御機構に関する研究を進めた。蛍光タグを用いたFRETを、分割型ルシフェラーゼタンパク質へと置換した実験系を新たに構築し、より定量性高くSAM-SAM会合状態をモニタできる仕組みを開発した。これは今後SAM-SAM会合に干渉する薬剤のスクリーニングなどに応用可能である。
「SAMD9/SAMD9L異常症の細胞レベル病態の解明」では、臨床症例に対する遺伝子解析を積極的に進めた。成長障害、知能障害が比較的軽症であった日本人女児で観察された高度タンパク尿の詳細（腎電顕像、腎蛍光免疫染色など）を論文報告した (Ishiwa S et al., BMC Nephrol 2020)。

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

当初の研究計画通りに進んでいる。

今後の研究の推進方策

引き続き、本研究の３つのテーマ（SAMD9/SAMD9Lの機能の解明・SAMドメインの構造の解明・SAMD9/SAMD9L異常症の細胞レベル病態の解明）に対応した研究計画の［基礎的課題］、［応用的課題］のうち［応用的課題］に取り組む。

研究成果

• [国際共同研究] セントジュード小児研究病院(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: セントジュード小児研究病院
• [雑誌論文] Clinical and Immunological Analyses of Ten Patients with MIRAGE Syndrome. (2021)
  • 著者名/発表者名: Mitsui-Sekinaka K, Narumi S, Sekinaka Y, Uematsu K, Yoshida Y, Amano N, Shima H, Hasegawa T, Nonoyama S.
  • 雑誌名: J Clin Immunol. 巻: 41 ページ: 709-711
  • DOI: 10.1007/s10875-020-00964-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prevalence of germline GATA2 and SAMD9/9L variants in paediatric haematological disorders with monosomy 7. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshida M, Tanase-Nakao K, Shima H, Shirai R, Yoshida K, Osumi T, Deguchi T, Mori M, Arakawa Y, Takagi M, Miyamura T, Sakaguchi K, Toyoda H, Ishida H, Sakata N, Imamura T, Kawahara Y, Morimoto A, Koike T, Yagasaki H, Ito S, Tomizawa D, Kiyokawa N, Narumi S, Kato M.
  • 雑誌名: Br J Haematol 巻: 191 ページ: 835-843
  • DOI: 10.1111/bjh.17006
  • 査読あり
• [雑誌論文] A girl with MIRAGE syndrome who developed steroid-resistant nephrotic syndrome: a case report. (2020)
  • 著者名/発表者名: Ishiwa S, Kamei K, Tanase-Nakao K, Shibata S, Matsunami K, Takeuchi I, Sato M, Ishikura K, Narumi S.
  • 雑誌名: BMC Nephrol. 巻: 12 ページ: 340
  • DOI: 10.1186/s12882-020-02011-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] SOX9 is colocalized with paraspeckle protein NONO in cultured murine sertoli cells and features structural characteristics of intrinsically disordered proteins. (2020)
  • 著者名/発表者名: Akiba K, Narumi S, Nishimura R, Kato-Fukui Y, Takada S, Hasegawa Y, Fukami M.
  • 雑誌名: Mol Reprod Dev. 巻: 87 ページ: 1124-1125
  • DOI: 10.1002/mrd.23425
  • 査読あり