Development of a zebrafish model of ribosomopathy for disease pathogenesis and drug discovery

开发用于疾病发病机制和药物发现的核糖体病斑马鱼模型

基本信息

批准号：
20K08160
负责人：
剣持直哉
金额：
$ 2.75万
依托单位：
University of Miyazaki
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

１）リボソーム病の代表であるダイヤモンドブラックファン貧血（DBA）患者の解析を進めた。研究協力者（弘前大学）が患者のエキソーム解析で同定したリボソームタンパク質（RP）遺伝子の変異が、真の疾患原因であることを検証するために、ゼブラフィッシュ胚を用いたレスキュー実験を行った。同定された変異が１アミノ酸置換のミスセンス変異であったため、初めに当該遺伝子をモルフォリノアンチセンスオリゴ（MO）でノックダウンした後に、正常または変異mRNAを胚に注入して表現型の回復を調べた。その結果、一部の遺伝子変異で回復が見られたものの新規の病因と確定するためには更なる検討が必要と考えられた。２）rps19のノックダウン胚（DBAモデル）を用いたRNA-seq解析では、造血に関与する複数の遺伝子のmRNAの翻訳効率が低下していた。そこで本研究ではrps19変異体（貧血を示す）を用いて、赤血球で発現する転写因子gata1のmRNAによるレスキュー実験を行った。rps19変異体の赤血球数が回復したことから、特定の遺伝子の翻訳調節がDBAの発症に関与する可能性が示された。３）がん抑制遺伝子であるTP53遺伝子のリボソーム病への関与を検討するために、ゼブラフィッシュのtp53とリボソータンパク質遺伝子rps19の二重変異体を作製した。二重変異体ではrps19変異体より赤血球数が増加したことから、DBAの発症経路にTP53が関与すると考えられた。現在、発がんとの関連を組織化学的な手法で解析中。

1) 我们分析了 Diamond-Blackfan 贫血 (DBA) 患者，这是一种典型的核糖体疾病。为了验证研究合作者（弘前大学）通过患者外显子组分析确定的核糖体蛋白（RP）基因突变是否是疾病的真正原因，利用斑马鱼胚胎进行了挽救实验。由于鉴定出的突变是具有单个氨基酸取代的错义突变，因此我们首先用吗啉代反义寡核苷酸（MO）敲低该基因，然后将正常或突变的mRNA注射到胚胎中以检查Ta表型的恢复。结果，虽然由于一些基因突变而观察到恢复，但认为有必要进一步调查以确认该疾病是新的原因。 2）使用rps19敲低胚胎（DBA模型）进行RNA-seq分析表明，涉及造血的多个基因的mRNA翻译效率降低。因此，在这项研究中，我们利用红细胞中表达的转录因子 gata1 的 mRNA，使用 rps19 突变体（表现出贫血）进行了救援实验。 rps19突变体中红细胞计数的恢复表明特定基因的翻译调控可能参与了DBA的发生。 3）为了研究抑癌基因TP53基因与核糖体疾病的关系，我们构建了斑马鱼tp53和核糖体蛋白基因rps19的双突变体。与rps19突变体相比，双突变体中的红细胞数量增加，表明TP53参与了DBA的发病机制。目前，正在使用组织化学方法分析其与致癌作用的关系。