研究課題
リボソームの生合成に関わる因子の異常が、様々な疾患の原因になり得ることが強く示唆されている。これらは「リボソーム病」と呼ばれ、mRNA翻訳の際のファインチューニングの乱れにより発症すると推測している。先天性の赤芽球癆であるダイアモンド・ブラックファン貧血（DBA）はリボソーム病の一つである。これまでに、ゼブラフィッシュのDBAモデルにおいて特定のリボソームタンパク質（RP）の欠損が、特定の遺伝子（造血や糖鎖修飾に関与）の翻訳効率の低下を招くことを見出した。しかし、その翻訳調節の分子機構を解く手がかりはつかめていない。本研究では、異常リボソームと翻訳開始因子との関係に着目し、赤血球造血に関与する遺伝子の翻訳調節の分子メカニズムを、ゼブラフィッシュを用いたin vivoの系で探求することを目的とする。DBA患者の25％で変異が確認されるRPS19遺伝子のゼブラフィッシュオーソログ（rps19）をモルフォリノアンチセンスオリゴ（MO）でノックダウンした胚からショ糖密度勾配遠心によりポリソーム分画を得て、網羅的定量プロテオーム解析を行った。約2,000種類のタンパク質の同定および計量データを得ルコとができ、クラスター解析、GOterm解析などを行っている。また、新たな試料セットを用いたプロテオーム解析を進めている。また、患者と同じ変異をもつゼブラフィッシュのDBAモデルを作製するために、ゲノム編集技術によるミスセンス変異の導入を試みている。複数のsgRNAを用いる、ssODNの配列デザインを工夫するなどの試みを継続して行っている。
2: おおむね順調に進展している
ポリソーム分画のプロテオーム解析を行うことで、翻訳開始因子を含めた翻訳活動を行うリボソームに結合するタンパク質群のデータを得ることができた。LC-MS解析を行うための試料の調製法を確立できたため、今後もスムーズに解析を進めることができると考えている。そのため、研究はおおむね順調に進捗していると判断した。
DBAの原因遺伝子として同定されている複数のRP遺伝子について、ゼブラフィッシュを用いてノックダウン胚、またはゲノム編集胚を作製する。異常リボソームによる翻訳調節の変化を捉えるために、作製したゼブラフィッシュのDBAモデルからポリソーム分画を得てプロテオーム解析を行う。
汎用物品をたの研究資金で賄うことができたため次年度使用額が生じたが、全予算に比して大きな割合ではないと考える。研究の効率的な推進のため、次年度の人件費に使用する予定である。
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Blood Journal
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10.1182/blood.2023022247
