遺伝性神経変性疾患に認めるtRNA由来小RNAの生理的・病理的意義の解明

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K17366
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分52050:胎児医学および小児成育学関連
• 研究機関: 大分大学
• 研究代表者: 井上 真紀 大分大学, 医学部, 助教 (20726913)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 橋小脳低形成10型 / tRNA fragment / 神経細胞死 / p53 / PKM2 / ゼブラフィッシュ

研究成果の概要

本研究は、神経変性疾患である橋小脳低形成10型の患者や動物モデルにおいて細胞内に蓄積しているチロシンtRNA前駆体から由来の5 '側のエクソン断片（5' Tyr-tRF）が、がん抑制因子p53の過剰な活性化を介して神経細胞死を惹き起こす際に関与する分子を同定し、その分子機能の解析を行うことを目的とした。解析の結果、5' Tyr-tRFはPyruvate kinase M2（PKM2）と結合すること、PKM2 mRNAは5' Tyr-tRFによって誘導される神経細胞死を改善することを解明した。その結果、5' Tyr-tRFがPKM2を介して惹起する神経細胞死の分子機構の一部を明らかにした。

自由記述の分野

小児科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、神経変性疾患の病因となり得るチロシンtRNA前駆体から由来の5 '側のエクソン断片（5' Tyr-tRF）とPKM2の関連性を明らかにした。 5' Tyr-tRFの蓄積は、橋小脳低形成10型の細胞だけでなく、酸化ストレスに応答した野生型細胞でも観察されることが分かっている。そのため、5' Tyr-tRFはアルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病などの他の神経変性疾患の病因に関与している可能性があると推測される。5' Tyr-tRFとPKM2は、これらの神経変性疾患の診断や治療のための、標的分子になり得る可能性がある。