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2013 年度 実施状況報告書

ゲノム変異に依存しないプロテオーム異常をスプライシング制御破綻から探る

研究課題

研究課題/領域番号 25640081
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関藤田保健衛生大学

研究代表者

前田 明  藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 教授 (50212204)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードスプライシング / mRNA / 癌 / 遺伝子発現調節 / 品質管理機構
研究概要

(1)mRNA再スプライシング現象をヒト全トランスクリプトームで解析
乳癌細胞と正常乳腺上皮細胞(対照)から投縄状RNA標品を作製し品質の確認をした。既知のTSG101遺伝子由来のmRNAやイントロン、さらに再スプライシングの際にできる投縄状エクソンも確認できたので、アダプター付きcDNAをPCR増幅して投縄状RNAライブラリーを調製した。予備実験として、次世代シーケンサー小型機(MiSeq, Illumina社)によるその全配列データの収集が終了し、得られたfastqファイルを国立遺伝研究所に送り、日本DNAデータバンク(DDBJ)のRead Annotation Pipeline で解析中であるが、MiSeq機では絶対的なリード数が不足していた。
(2)mRNA再スプライシング抑制因子がEJCに存在するかを検証
想定される因子はスプライシング反応後にmRNAに結合しているEJC及び核外輸送複合体(TREX/AREX)である。予備的な実験からAREX核外輸送複合体を構成するURH49の発現量の変化が、再スプライシングを促進する結果を得ており興味深い。

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

投縄状RNA標品の調製に成功し、次世代シーケンサーによる配列データ収集に目処がついたことが大きい。mRNA再スプライシング制御因子の探索も、まだ予備的な結果ではあるが、核外輸送複合体構成因子のノックダウンによって再スプライシングの変化が見られたので、今後の解析に期待したい。

今後の研究の推進方策

(1)mRNA再スプライシング現象をヒト全トランスクリプトームで解析
平成25年度、本学に「網羅的疾患遺伝子解析センター」が開設され、次世代シーケンサー大型機(HiSeq1500, Illumina社)が納入されたので、それを用いて、リード数の多い配列データを取得する予定である。大量に得られる配列の大部分は、イントロン配列である事が当然予想される。本研究で探索するmRNA再スプライシングで切り出される産物は、エクソン配列である。従って、配列結果はリファレンスmRNA配列のデータベースであるrefseqにマッピングして解析を行う。これら解析は Chris Burge研究室(MIT)の開発した投縄状RNAのブランチ部位マッピングのためのアルゴリズムを利用する。
(2)mRNA再スプライシング抑制因子がEJCに存在するかを検証
再スプライシング誘導に対するURH49の関与を明らかにすると共に、他の核外輸送複合体因子あるいはEJC構成因子の再スプライシング活性への影響を、siRNAによるノックダウンと過剰発現実験を用いて解析する予定である。mRNA再スプライシング抑制因子、あるいは促進因子の候補を同定する重要なアプローチとなるだろう。

次年度の研究費の使用計画

人件費は研究補助員をパートタイムで雇っているため、予測がつかないため、物品費を少々切り詰める必要があった。差額の9万円余は想定誤差範囲である。
差額は今年度に繰り越され、予定通り人件費と物品費に使用する予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Nested introns in an intron: Evidence of multi-step splicing in a large intron of the human dystrophine pre-mRNA.2013

    • 著者名/発表者名
      Suzuki H, Kameyama H, Ohe K, Tsukahara T, Mayeda A
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 587 ページ: 555-561

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2013.01.057.

    • 査読あり
  • [学会発表] 癌細胞における成熟mRNAの異常再スプライシングの発見と意義2014

    • 著者名/発表者名
      亀山俊樹、前田明
    • 学会等名
      平成25年度「個体レベルでのがん研究支援活動」ワークショップ: 個体レベルから見た炎症と癌
    • 発表場所
      琵琶湖ホテル、滋賀
    • 年月日
      20140217-20140218
  • [学会発表] Novel mRNA Re-splicing Event as Potential Paradigm for Understanding Robustness and Catastrophe in Gene Expression Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Kameyama, Ryoichi Shiroki, Nobuhiko Emi, Akila Mayeda
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Dynamical Ordering of Biomolecular Systems for Creation of Integrated Functions
    • 発表場所
      キャンパスプラザ、京都
    • 年月日
      20140111-20140112
  • [学会発表] Mature mRNA Resplicing in Cancer Cells Postulates Undiscovered Quality Control Mechanism of mRNA in Normal Cells2013

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Kameyama, Akila Mayeda
    • 学会等名
      BRI International Symposium 2013: RNA World in Brain
    • 発表場所
      新潟大学脳研究所、新潟
    • 年月日
      20130727-20130728
    • 招待講演
  • [学会発表] DMD遺伝子のホットスポットのスキップ産物とcircRNA2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木仁、亀山俊樹、前田明、塚原俊文
    • 学会等名
      第15回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      愛媛県民文化会館・ひめぎんホール、愛媛
    • 年月日
      20130724-20130726
  • [学会発表] mRNA前駆体スプライシング研究の最前線: 異常スプライシングから見えてくる疾患の原因と治療

    • 著者名/発表者名
      前田明
    • 学会等名
      東海血液疾患フォーラム(特別講演)
    • 発表場所
      ヒルトンホテル、名古屋
    • 招待講演
  • [備考] 藤田保健衛生大学 総合医科学研究所 遺伝子発現機構学研究部門 「研究内容」

    • URL

      http://www.fujita-hu.ac.jp/~gem-1/research.html

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公開日: 2015-05-28  

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