筋強直性ジストロフィーのトリプレット・リピートがもたらす複合的遺伝子発現異常

强直性肌营养不良中三联体重复引起的复杂基因表达异常

基本信息

批准号：
15012216
负责人：
笹川昇
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15012216/
关键词：
ゲノム筋強直性ジストロフィー CTGリピート CCTGリピート

项目摘要

3'側非翻訳領域やイントロン領域に遺伝子変異があり、通常の遺伝病の概念では説明できない筋強直性ジストロフィー(DM)の発症機構を解明することが当研究者における課題である。遺伝子変異はCTGトリプレット・リピートやCCTGクゥアドラプル・リピートの異常伸長で説明されるが、翻訳産物に変異が入らないにもかかわらず優性の形式で発症するため、ゲノム発現機構のレベルで発症原因が潜んでいる可能性がある。前年度までに当研究は、患者と同様の遺伝子変異を持DMモデル細胞でマイクロアレイ解析を行い、この遺伝子変異下で発現変化を起こす遺伝子群を見出している。当該年度では、データベース解析によって、これら遺伝子群が共通のプロモーター領域を持つことを示唆する結果を得た。更にこの結果を細胞レベルに還元するべく、ルシフェラーゼアッセイによるプロモーター解析を行ったところ、転写因子AP-1の活性がDMモデル細胞で減少していることを見出した。以上の結果は、前年度までのマイクロアレイ解析、およびそれを基にしたプロモーター解析を裏付ける画期的なものであり、研究代表者によるこれまでのゲノムレベルでの研究の正当性が示された。つまり、この病気で見られる非翻訳領域の変異により、転写因子AP-1の制御下にある遺伝子群の発現が減少することで、DMの筋肉、脳、神経等多くの全身的な症状が引き起こされる可能性が示唆された。また、CTGリピート、CCTGリピート(RNAではCUG、CCUG)に結合するタンパク質として知られるEXPについて、その結合特異性を詳細に解析し、明らかにすることに成功した。EXPはDM発症のキーファクターとなっている可能性があるため、その本来の機能を追究することにより、DM発症機構解明に迫るという観点からの研究も、当該研究者によって着実に前進している。

我们的研究人员面临的挑战是阐明遗传疾病的常规概念并未解释肌营养不良症（DM）的机制，并在3'侧未翻译和内含子区域中具有遗传突变。基因突变是通过CTG三重态重复序列和CCTG四倍重复序列的异常伸长来解释的，但是尽管翻译产物中没有突变，但它们以显性形式发展，因此发作的原因可能是潜伏在基因组表达机制水平上。直到上一年，这项研究一直对具有与患者相似的基因突变的DM模型细胞进行了微阵列分析，并发现了一组在该基因突变下经历表达变化的基因。在今年，数据库分析显示结果表明这些基因组具有共同的启动子区域。此外，为了将该结果降低到细胞水平，使用荧光素酶测定进行启动子分析，并发现在DM模型细胞中降低了转录因子AP-1的活性。以上结果是对上一年的微阵列分析的开创性支持和基于IT的启动子分析，并证明了基因组水平先前研究的有效性。换句话说，在这种疾病中看到的未翻译区域的突变减少了转录因子AP-1的控制下的基因表达，这可能导致许多全身症状，例如DM的肌肉，大脑和神经。此外，我们已经成功地分析并揭示了EXP的结合特异性，该特异性被称为与CTG重复序列和CCTG重复序列结合的蛋白质（RNA中的CUG和CCUG）。由于EXP可能是DM发作的关键因素，因此研究人员也从探索其原始功能并阐明DM发作机制的角度在研究中取得了稳定的进步。