2020 Fiscal Year Annual Research Report
Search for endogenous retroviruses involved in FSHD
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18K07511
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
三橋 弘明 東海大学, 工学部, 准教授 (20466220)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三橋 里美 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (40466222)
中川 草 東海大学, 医学部, 講師 (70510014)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | DUX4 / FSHD / トランスクリプトーム / ロングリードシークエンス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FSHD)は患者数が最も多い型の筋ジストロフィーの1つである。 我々はこれまでに、原因遺伝子DUX4から発現するDUX4-flタンパク質が転写因子として働き、細胞内の正常な転写秩序を撹乱して細胞死を引き起こすことを明らかにしてきた。近年、DUX4-flが内在性レトロウイルス・LTRトランスポゾン(ERV/MaLR)の転写を促進することが報告されたことから、その発現がFSHDの病態に関与している可能性があると考えた。しかし、ERV/MaLRはゲノム上に多コピー存在するため、従来のショートリード型シークエンサーで は、どのゲノム領域から発現が起きているのか、正確な情報を得ることが難しかった。そこで本研究では、新型ロングリードシークエンサーとバイオインフォマ ティクス用いて、ERV/MaLR由来転写産物を網羅的に同定し、そのFSHD病態への関与を調べることを目指した。令和２年度は、ロングリードシークエンスによって得られたデータをヒトリファレンスゲノム配列にマッピングし、DUX4-flによって発現上昇する転写産物のリストを完成させた。その中には、既知のDUX4-fl標的遺伝子に加え、未報告の遺伝子や偽遺伝子、ERV、MaLR、LINE、Alu、SVAなどのトランスポゾン由来配列、単純反復配列やサテライトDNA、反復配列と遺伝子の融合転写産物などが含まれていた。予想通り、ロングリードシークエンスはショートリードシークエンスに比べ反復配列に対しより正確なマッピングを行うことができ、転写産物のlocusの特定や、スプライシングを正確に検出することができた。また、FSHD患者由来のiPS細胞を用い、反復配列由来の転写産物が患者由来細胞でも発現していることを確認した。これらの結果をHuman Molecular Genetics誌に発表した。
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