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2020 年度 実施状況報告書

心不全病態におけるmRNA脱アデニル化因子CNOT6Lの抗線維化作用の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07285
研究機関秋田大学

研究代表者

山口 智和  秋田大学, 医学系研究科, 助教 (30749940)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードCCR4-NOT複合体 / 脱アデニル化 / 心臓リモデリング
研究実績の概要

心不全病態におけるmRNA脱アデニル化因子CNOT6Lの生理機能を明らかにするため、令和2年度は下記の項目について検討した。
1)心臓リモデリングにおけるCNOT6Lと線維化遺伝子GeneX mRNAの結合:マウスの横大動脈狭窄(TAC)後心臓のRNA-seq解析にて、CNOT6L欠損によるGeneXの顕著な上昇を見出していた。RNA免疫沈降法により、CNOT6Lタンパク質とGeneX mRNAがTAC後の心臓にて強固に結合していることがわかり、CNOT6LによるGeneX mRNAの直接的な制御が示唆された。
2)TAC後心臓のRibosome profiling(RP):心臓リモデリングに伴う転写及び翻訳動態の変化を網羅的に調べるため、野生型マウスTAC後心臓についてRP解析を行った。その結果、GeneXのmRNA量及び翻訳量がTAC後24時間から1週にかけて30倍以上に増加していることが分かった。心機能が代償的に維持されるTAC後1週においてCNOT6Lタンパク発現の顕著な増加を認めており、圧負荷により発現誘導されるGeneXをCNOT6Lが負に制御することが心機能維持に重要である可能性が考えられる。
3)レニン-アンジオテンシン(RA)系におけるCNOT6Lの役割:アンジオテンシンII(AngII)の持続投与を行ったCNOT6L欠損マウスの表現型を解析した結果、CNOT6Lを欠損したマウスの心臓は野生型に比べ有意な心機能の低下と心体重比の増加を認めた。また、CNOT6L;GeneXの二重欠損では心機能が保たれ、心肥大の程度も抑制されることがわかった。以上のことから、圧負荷心不全病態においてはCNOT6LがRA系を介した制御において、GeneXの発現を負に調整し心臓のリモデリングを制御している可能性が示唆された。

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

CNOT6L遺伝子欠損マウス、およびCNOT6L;GeneX二重遺伝子欠損マウス心臓の表現型の解析、および遺伝子発現の解析等により、圧負荷心不全病態におけるCNOT6Lの生理機能として、CNOT6LがCCR4-NOT複合体の実行因子としてGeneX mRNA発現を負に制御し、心機能の代償的維持に重要な役割を担うことが明らかになりつつある。

今後の研究の推進方策

引き続きCNOT6LによるGeneXの制御機構を明らかにすることを主軸に研究を行う。昨年度に行ったRNA免疫沈降によりCNOT6LのGeneX mRNAへの直接的な制御が示唆された。そこで、CNOT6Lが脱アデニル化(ポリ(A) 鎖長の短化)を介してGeneX mRNAの分解を制御しているのかを明らかにするために、現在PAT法のためのprimerを設計し、心臓リモデリングに伴ったGeneX mRNAポリ(A) 鎖長の変化について解析を進めている。また、機械的刺激やAngIIによる刺激がGeneX mRNA安定性にどのように影響するかを明らかにするため、CNOT6L欠損マウスより心筋細胞を単離しActD chase法を用いたmRNA半減期の解析を計画している。これと並行して、すでに報告のあるGeneXの3’UTRをルシフェラーゼ遺伝子に融合したレポータープラスミドの構築を進めており、3’UTRにおけるRNA二次構造やCNOT6LにGeneX mRNAを提示するするRNA結合タンパク質の関与についてのGeneX mRNA制御の詳細を解析する。また、ヒトの心臓リモデリングにおけるCNOT6Lの関与を明らかにするために、本学循環器内科との共同研究により、心不全患者の血液あるいは手術時の心筋生検サンプルを用いて、RT-PCR法、ウエスタンブロット法、あるいは免疫染色でCNOT6Lの遺伝子発現を解析し、病態重症度との相関や、新規心不全バイオマーカーあるいは予後規定因子としての意義を見出す。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] The CCR4-NOT complex maintains liver homeostasis through mRNA deadenylation2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Akinori、Suzuki Toru、Soeda Shou、Takaoka Shohei、Kobori Shungo、Yamaguchi Tomokazu、Mohamed Haytham Mohamed Aly、Yanagiya Akiko、Abe Takaya、Shigeta Mayo、Furuta Yasuhide、Kuba Keiji、Yamamoto Tadashi
    • 雑誌名

      Life Science Alliance

      巻: 3 ページ: 1-19

    • DOI

      10.26508/lsa.201900494

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] m6A demethylase ALKBH5 promotes proliferation of esophageal squamous cell carcinoma associated with poor prognosis2020

    • 著者名/発表者名
      Nagaki Yushi、Motoyama Satoru、Yamaguchi Tomokazu、Hoshizaki Midori、Sato Yusuke、Sato Teruki、Koizumi Yukio、Wakita Akiyuki、Kawakita Yuta、Imai Kazuhiro、Nanjo Hiroshi、Watanabe Hiroyuki、Imai Yumiko、Minamiya Yoshihiro、Kuba Keiji
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 25 ページ: 547~561

    • DOI

      10.1111/gtc.12792

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Suppression of SARS-CoV-2-induced lung injury by ACE2-like carboxypeptidase B38-CAP in COVID-19 mouse model2021

    • 著者名/発表者名
      山口智和、湊隆文、星崎みどり、浅賀正充、韮澤悟、新山真由美、今井正樹、高橋砂織、内海大知、安健博、永田 諭志、鎌田春彦、河岡義裕、保富康弘、今井由美子、久場敬司
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
  • [学会発表] The CCR4-NOT deadenylase complex controls the expression of autophagy genes and prevents Atg7-dependent cell death in the heart.2021

    • 著者名/発表者名
      山口智和、鈴木享、佐藤輝紀、高橋明格、山本雅、今井由美子、久場 敬司
    • 学会等名
      第85回 日本循環器学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 圧負荷心不全におけるCNOT6L脱アデニル化因子の抗線維化作用の解明2020

    • 著者名/発表者名
      山口智和、佐藤輝紀、湊隆文、安健博、星崎みどり、渡邊博之、今井由美子、山本雅、久場敬司
    • 学会等名
      第86回 日本生化学会 東北支部例会
  • [学会発表] 微生物由来のACE2様酵素B38-CAPはマウスにおける心臓のリモデリングと機能不全を改善する2020

    • 著者名/発表者名
      湊隆文、山口智和、佐藤輝紀、韮澤悟、今井由美子、高橋砂織、渡邊博之、久場敬司.
    • 学会等名
      第71回 日本薬理学会北部会
  • [学会発表] 圧負荷心臓リモデリングにおけるCNOT6L脱アデニル化因子の抗線維化作用の解析2020

    • 著者名/発表者名
      山口智和、佐藤輝紀、湊隆文、安健博、星崎みどり、渡邊博之、今井由美子、山本雅、久場敬司.
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
  • [学会発表] 微生物由来のACE2様酵素B38-CAPはマウスにおける心臓リモデリングと心機能不全を改善する2020

    • 著者名/発表者名
      湊隆文、山口智和、佐藤輝紀、韮澤悟、今井由美子、高橋砂織、渡邊博之、久場敬司.
    • 学会等名
      第30回日本循環薬理学会

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公開日: 2021-12-27  

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