疾患モデル動物における長鎖非コードRNAの機能解析

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26430087
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 小林 慎 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 非常勤講師 (10397664)
• 研究分担者: 幸田 尚 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (60211893)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: non-coding RNA / 疾患モデル動物

研究実績の概要

我々が作製した、新規非コードRNAのKOマウスはヒト疾患に似た表現型を示す。本研究では、lncRNA KOマウスの解析を行うことにより疾患の分子機構を明らかにすることを目的とする。近年、哺乳類ではタンパク質をコードしない非コードRNA(non-coding RNA, ncRNA)が多量に転写されていることが分かってきた。この内200塩基以上の長いncRNA（long non-coding RNA, lncRNA）は,個体レベルで生理 機能が明らかになっているものは稀であり、その役割の解明が求められている状況である。本申請では、独自に作製したlncRNA KOマウスの表現型を解析することにより、lncRNAの発生、疾患の発症機構における機能を明らかにする。このノックアウトマウスを疾患モデルとしてヒトの疾患の原因究明に繋げたい。ヘテロKOマウス同士の交配実験を行い、表現型の特徴を明らかにした。さらにKOマウスの発生を遡り、異常は胎児期に出現することを明らかにすることにより、ヒト疾患の表現型との比較をおこなった。異常の観察は共焦点レーザー顕微鏡を持いて行い、詳細な細胞および組織部位の観察を可能にできる工夫を行っている。また、発生ステージを追いながらreal time PCR及び、fluorescence in situ hybridizationを用いてlncRNAの詳細な発現パターンの解析を行ない、lncRNAは発生初期から発現すること,更に細胞内での局在を突き止めた。さらにKOマウスの遺伝子発現を体系的に調べ、遺伝子発現レベルでの異常を検出することに成功した。これまで謎の多かったlncRNAの個体での機能を明らかにし、疾患モデルマウスとしての有用性を示唆することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Epigenetic differences between naïve and primed pluripotent stem cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Takahashi S, Kobayashi S, Hiratani I.
  • 雑誌名: Cell Mol Life Sci. 巻: 75(7) ページ: 1191-1203
  • DOI: 10.1007/s00018-017-2703-x.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Parental age and gene expression profiles in individual human blastocysts. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawai K, Harada T, Ishikawa T, Sugiyama R, Kawamura T, Yoshida A, Tsutsumi O, Ishino F, Kubota T, Kohda T.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 8(1) ページ: 2380
  • DOI: 10.1038/s41598-018-20614-8.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Live imaging of X chromosome inactivation and reactivation dynamics. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi S.
  • 雑誌名: Dev Growth Differ. 巻: 59(6) ページ: 493-500
  • DOI: 10.1111/dgd.12365.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Reply to Ferlazzo and Foray: About the Space Pup project. (2017)
  • 著者名/発表者名: Wakayama S, Kamada Y, Yamanaka K, Kohda T, Suzuki H, Shimazu T, Tada MN, Osada I, Nagamatsu A, Kamimura S, Nagatomo H, Mizutani E, Ishino F, Yano S, Wakayama T.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 114(33) ページ: E6734
  • DOI: 10.1073/pnas.1711468114.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Healthy offspring from freeze-dried mouse spermatozoa held on the International Space Station for 9 months. (2017)
  • 著者名/発表者名: Wakayama S, Kamada Y, Yamanaka K, Kohda T, Suzuki H, Shimazu T, Tada MN, Osada I, Nagamatsu A, Kamimura S, Nagatomo H, Mizutani E, Ishino F, Yano S, Wakayama T.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 114(23) ページ: 5988-5993
  • DOI: 10.1073/pnas.1701425114.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Ｘ染色体再活性化ライブイメージングシステムを用いた幹細胞研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小林 慎 (1,2)、細井勇輔 (2)、志浦 寛相(2)、山縣 一夫(３)、高橋 沙央里 (２)、藤原祥高(3)、岡部勝(3)、石野史敏(2)、五島直樹（１）
  • 学会等名: 第17回産総研・産技連LS-BT合同発表会
• [学会発表] X染色体再活性化のライブイメージングを可能にする“momijiマウス”の開発と応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小林慎
  • 学会等名: 第5回 Ｘ染色体研究会
• [学会発表] 発生におけるX染色体の不活性化および再活性化ダイナミクスのライブイメージング (2017)
  • 著者名/発表者名: 小林 慎 1, 細井 勇輔 1, 志浦 寛相 1, 山縣 一夫 2, 高橋 沙央里 1, 藤原 祥高 2, 幸田 尚 1, 岡部 勝 2, 石野 史敏 1
  • 学会等名: 第11回日本エピジェネティクス研究会
• [備考] 小林慎 研究紹介
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/mri/epgn/shin_kobayashi.html
• [備考] 産業技術総合研究所・創薬分子プロファイリングセンター
  • URL: http://www.molprof.jp/research/qpt1.html