Pathophysiological study of NMD-targeted transcripts by trans-omics analysis

通过跨组学分析对 NMD 靶向转录本进行病理生理学研究

基本信息

批准号：
22H02597
负责人：
高地雄太
金额：
$ 10.98万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

ナンセンス変異依存mRNA分解機構（NMD）は、ナンセンス変異や選択的スプライシングによって生じる早期終止コドンにより、有害なタンパク質を翻訳する可能性のある転写産物を分解・除去する。NMD標的転写産物（NMDT）の一部は分解が不十分であることが知られており、自己免疫疾患感受性遺伝子WDFY4のように、その発現量が遺伝子多型によって制御され、翻訳されたタンパク質が疾患の原因となるものもある。本研究では、選択的スプライシングを介してNMDTの発現量に影響する遺伝子多型(sQTL)を網羅的に同定し、これまで様々な多因子疾患で行われたゲノムワイド関連解析（GWAS）の結果と統合解析することによって、NMD標的転写産物の遺伝学的役割を明らかにする。今年度は、免疫細胞28種のロングリードシークエンス技術を用いたRNA解析を行い、NMDTを含むアイソフォームカタログの作成を行った（Immune Isoform Catalog）。またNMDTの全長配列を用いて、ショートリードシークエンス技術で行われたRNA-seqデータを再解析することとによって、自己免疫疾患に関連するsQTLの網羅的同定も行った。さらに、マクロファージ系のTHP1細胞株、不死化B細胞株からタンパク質を精製したうえで、タンパク質C末端由来ペプチドを濃縮した独自のプロテオーム解析によって、タンパク質に翻訳される疾患関連NMDTを網羅的に同定した。

废话依赖性mRNA降解机制（NMD）降解并去除转录本，这些转录本可以通过废话突变或替代剪接产生的过早终止密码子来转化有害蛋白质。已知一些NMD目标转录本（NMDT）的降解不足，在某些情况下，例如自身免疫性疾病易感性基因WDFY4，它们的表达水平受遗传多态性的控制，并且会引起蛋白质引起疾病。在这项研究中，我们全面地确定了通过替代剪接影响NMDT表达水平的基因多态性（SQTL），并通过在多因素疾病中进行的全基因组关联分析（GWAS）的结果进行统一分析，以阐明NMD目标转录物的遗传作用。今年，使用长期读取测序技术对28个免疫细胞进行了RNA分析，并创建了含有NMDT的同工型目录（免疫同工型目录）。 NMDTS的全长序列还用于重新分析使用短读取测序技术执行的RNA-seq数据，以全面识别与自身免疫性疾病相关的SQTL。此外，从巨噬细胞THP1细胞系和永生的B细胞系中纯化蛋白质，并通过专有蛋白质组学分析全面鉴定了与疾病相关的NMDT，其中浓缩了从C-末端得出的肽。