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2013 年度 実績報告書

ALSと脊髄小脳変性症に共通した発症病態の解明

公募研究

研究領域シナプス・ニューロサーキットパソロジーの創成
研究課題/領域番号 25110719
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

研究機関大阪大学

研究代表者

河原 行郎  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80542563)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード脳神経疾患 / RNA / 筋萎縮性側索硬化症 / 脊髄小脳変性症 / 痴呆 / 遺伝子
研究概要

SCA2型は、Ataxin-2遺伝子のCAGリピート(ポリグルタミン鎖)異常伸長が原因であるが、最近になって本リピートの中等度伸長が、ALSの発症を有意に高めることが判明し、Ataxin-2の機能破綻が、両疾患に共通した神経変性機構の根底にあると考えられる。しかしながら、Ataxin-2の生理的機能は依然として不明である。このため、本研究は、Ataxin-2の生理的機能を同定し、これを基盤として神経変性疾患に共通した発症メカニズムを解明することを目的として開始した。まず、培養細胞を用いてAtaxin-2の安定発現細胞株を樹立し、Ataxin-2に結合するRNAを回収するため、PAR-CLIP法を実施した。その結果、何らかのRNAがAtaxin-2に直接結合していることが分かった。このため、これを鋳型にしてcDNAライブラリーを作成し、網羅的シーケンスを行った。その結果、Ataxin-2は、mRNAの3’非翻訳領域に主に結合していることが分かった。また、Ataxin-2の発現を変動させると、これに伴って標的mRNAの発現も変動し、Ataxin-2がmRNAの安定性を促進する役割を果たしていることを特定した。さらに、ポリグルタミン鎖は、欠損させても異常に伸長させても、本来Ataxin-2が持つmRNA安定性促進機能が有意に低下することが分かった。これらの結果から、Ataxin-2は、mRNAの安定性を促進するRNA結合蛋白質であり、ポリグルタミン鎖異常伸長がもたらす病理的意義も明らかにすることができた。

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

予定通り培養細胞を材料にしてAtaxin-2を標的としたPAR-CLIPを行い、さらにその後の検証実験を通して、Ataxin-2の標的RNAやその生理的機能の同定に成功した。これらの成果はまとめて、現在論文投稿中である。

今後の研究の推進方策

今後は培養細胞を用いて得られた知見を基盤として、動物を用いた個体での病態解明に移行する予定。すでに、マウス脳の抽出液を材料としたPAR-CLIP法の確立・検証のための実験を開始している。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Human diseases caused by germline and somatic abnormalities in microRNA and microRNA-related genes.2014

    • 著者名/発表者名
      Kawahara, Y
    • 雑誌名

      Congenital Anomalies

      巻: 54 ページ: 12-21

    • DOI

      doi: 10.1111/cga.12043.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ノンコーディングRNAと神経変性疾患2013

    • 著者名/発表者名
      河原 行郎
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 247 ページ: 421-426

  • [雑誌論文] 筋萎縮性側索硬化症とRNA結合タンパク質2013

    • 著者名/発表者名
      河原 行郎
    • 雑誌名

      領域融合レビュー

      巻: e010 ページ: 1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] microRNAの修飾とその機能2013

    • 著者名/発表者名
      余越 萌、河原 行郎
    • 雑誌名

      実験医学(増刊)

      巻: 31 ページ: 1124-1131

  • [学会発表] Toward a comprehensive analysis of Ataxin-2 functions for the understanding of a common mechanism underlying neurodegeneration2014

    • 著者名/発表者名
      Kawahara, Y
    • 学会等名
      第91回日本生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      20140316-20140320
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification of common targets of TDP-43 and FUS by PAR-CLIP.2014

    • 著者名/発表者名
      1. Li, Q., Yamamoto, M., Yokoshi, M., Suzuki, Y., Kawahara Y.
    • 学会等名
      New Frontier of Molecular Neruopathology 2014
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20140316-20140317
  • [学会発表] PAR-CLIP法を用いたTDP-43とFUSに共通するターゲットの同定2013

    • 著者名/発表者名
      山本 宗隆、李 全、鈴木 穣、河原 行郎
    • 学会等名
      第15回RNAミーティング
    • 発表場所
      愛媛
    • 年月日
      20130724-20130726
  • [学会発表] Comprehensive analysis of the roles of TDP-43 and FUS in RNA processing2013

    • 著者名/発表者名
      2. Li, Q., Yamamoto, M., Seno, S., Matsuda, H., Suzuki, Y., Kawahara Y.
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20130620-20130623
  • [学会発表] Toward a comprehensive functional analysis of Ataxin-2 for the understanding of a common mechanism underlying neurodegeneration2013

    • 著者名/発表者名
      Kawahara, Y
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20130620-20130623
    • 招待講演
  • [図書] Post-transcriptional gene regulation: RNA processing in eukaryotes.2013

    • 著者名/発表者名
      2. Valente, L., Kawahara, Y., Zinshteyn, B., Iizasa, H., Nishikura, K.
    • 総ページ数
      42
    • 出版者
      Wiley-VCH book
  • [備考] 大阪大学大学院医学系研究科遺伝子機能制御学教室研究成果

    • URL

      http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/rna/publications.html

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公開日: 2015-05-28  

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