2022 Fiscal Year Research-status Report
嗅神経軸索におけるmRNA局所翻訳の機構と生理的意義の解明
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22K06895
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
福田 七穂 新潟大学, 脳研究所, 准教授 (00415283)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小田 佳奈子 新潟大学, 脳研究所, 助教 (60708212)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 局所翻訳 / RNA結合タンパク質 / 遺伝子改変マウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経細胞では、軸索や樹状突起などの細胞体から離れた部位において、特定のmRNAが局所的に翻訳されることが知られている。このような「mRNA局所翻訳」は、軸索伸長やシナプス可塑性を担い、神経疾患にも関連することから、その機構の解明が求められている。
私達はこれまでに、局所翻訳に関与するRNA結合タンパク質 「hnRNP A/B」がマウス嗅神経細胞の神経回路形成に必要であることを明らかにした。本研究では、hnRNP A/BのターゲットmRNAとして同定した複数の遺伝子に着目し、「個々のmRNAがhnRNP A/Bからどのような発現制御を受けるのか、そうした制御がどのような生理機能に寄与しているのか」 を検証する。具体的には、hnRNP A/B 結合配列を欠失させたマウスをCRISPR/Cas9を用いて作製し、当該遺伝子の発現様式への影響や、嗅神経細胞の形成・機能への影響、個体機能への影響を解析する。
まず、hnRNP A/BのターゲットmRNA群の中から、以下の4つの条件を基準として、解析を行う遺伝子の絞り込みを行なった。1) hnRNP A/B抗体を用いたRNA免疫沈降によって強く濃縮されるもの、 2) 嗅神経細胞において特徴的な発現様式を示し、局所翻訳の制御を受けることが強く示唆されるもの、 3) hnRNP A/B結合配列をmRNAの非翻訳領域に持ち、配列を欠失させてもタンパク質のアミノ酸配列に変化を与えないもの、4) 神経細胞における重要性が示されているもの.
これまでに3つの遺伝子について3’-UTR上のhnRNP A/B 結合配列を欠失させたマウスを作製し、系統化することに成功した。現在、嗅神経細胞における当該遺伝子の発現様式の解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
CRISPR/Cas9-guideRNA複合体を1細胞期マウス受精卵にエレクトロポレーションで導入することにより、高効率で目的の配列を欠失させたマウスを作製することに成功した。これまでに3系統樹立し、解析を進めている。
また、一つの系統の解析結果については論文に報告するこができた（発表は2023年度)。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに樹立した3'-UTR配列欠失マウスについて、当該遺伝子の発現様式の解析を進める。また、嗅覚組織の形態学的な解析を行い、3'-UTR配列の欠失が嗅覚組織の形成や機能に与える影響を解析する。
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| Causes of Carryover |
CRISPR/Cas9による遺伝子改変マウスの作製が順調に進み、試薬費を抑えることができた。次年度使用額は組織解析のための試薬の購入に用いる。
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