2012 Fiscal Year Annual Research Report

癌遺伝子産物HMGA1が誘導するグローバルなスプライシング異常

Research Project

Project/Area Number	24310161
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	Fujita Health University
Principal Investigator	前田明藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 教授 (50212204)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	片山泰一大阪大学, 連合小児発達学研究科, 教授 (80333459) 武藤裕理化学研究所, RNA生物学研究チーム, チームリーダー (30192769)
Project Period (FY)	2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords	遺伝子発現 / スプライシング / HMGA1 / Presenilin-2 / 癌
Research Abstract	(1)異常スプライシング誘導因子としてのHMGA1a蛋白質の構造と機能を調べる HMGA1aはDNA結合性の転写制御因子として知られていたので、そのRNA結合蛋白質としてのスプライシング制御機能は予想外の発見であった。その機能中心としてのHMGA1a-U1 70K蛋白質-標的RNA複合体の構造決定が目的である。その必須の材料となる、大量かつ高純度のリコンビナントHMGA1aとU1 70K蛋白質を調整することに成功した。リコンビナントHMGA1a蛋白質を利用して、標的配列を持つRNA断片との結合を、超好感度等温滴定型カロリーメータ(ITC)によって定量的に解析した。その結果、PS2遺伝子産物のエクソン5に並んだ2つの標的配列(GCUCUACAAG-UACC-GCUGCUACAAG)の内、下流の配列(GCUGCUACAAG)に特異的に結合を示すことがわかった。上流と下流の配列は1塩基のみ(Gがあるかないか)の違いしかないことから、HMGA1a蛋白質のRNA結合における塩基配列特異性が、かなり高いことが明らかになった。 (2)HMGA1が異常スプライシングを誘導しているPS2以外の標的以外の遺伝子を探索する明らかとなったHMGA1aの作用機序を考慮すると、HMGA1a結合配列が、ある遺伝子の5'スプライス部位近傍に存在するなら、そのエクソン除外が潜在的にひき起こされる。HMGA1aによって異常スプライシングが起こっている標的遺伝子を探索する目的で、特異的RNA結合配列を指標にしたデータベースの探索したところ、エストロゲン受容体(ER)遺伝子が候補として挙がった。興味深いことに、HMGAla蛋白質は、ERの選択的スプライシングによるアイソフォーム産物であるERα46の発現を減少させる結果を得た。HMGAla標的配列はエクソン1の5'スプライス部位の上流に見つかり、実際にエクソン1を含むミニ遺伝子で形質転換したヒト培養細胞を用いて「おとり」RNAの核内に導入すると、予想通りエクソン1の除外が抑制された。さらにこの効果は、in vitro)スプライシング系でも確かめることができた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason HMGA1a蛋白質の機能を調べるプロジェクトを担当していた大江准教授が移籍(現所属・京都大学医学部)したため、その生化学的な実験の遂行が停滞してしまった。昨年、その実験を担当してもらう助教を採用しようとしたが、業績不足の理由で大学の人事委員会で承認されず、それに関わるプロジェクトの進行がやや遅れている。
Strategy for Future Research Activity	HMGA1a蛋白質の生化学的な機能を調べる実験を担当する助教を、今年度中に採用する予定である。その間は、他のプロジェクトを進め、全体としての研究計画の遅れが出ないように調整したい。
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	基金助成金の一部は、当初より平成25年度に繰り越す計画であった。その繰り越し分(約78万円)は、研究補助員の謝金と消耗品に使う予定である。