脳機能の霊長類間差異の分子基盤としてのポリシアル酸の探究

探索聚唾液酸作为灵长类动物脑功能差异的分子基础

基本信息

批准号：
13J00256
负责人：
羽根正弥
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的はヒト神経疾患および生物種間に見出されるポリシアル酸(polySia)転移酵素ST8SIA2/STXの一塩基変異に着目し、その変異酵素の反応産物のpolySiaの構造と機能を解析することによって、その酵素がpolySiaの質と量をどのように制御するのか、またその制御されたpolySiaがどのように脳高次機能の違いを生み出すのかを解明することである。今年度は細胞レベルの解析としST8SIA2/STXの反応産物であるpolySiaの構造および機能解析、個体レベルの解析としてはノックイン(KI)マウスの作製を開始することが計画されていた。細胞レベルの解析としてpolySiaの構造および機能解析を行った。本年度は子宮内エレクトロポレーション法を導入し、マウス胎児におけるKIの解析を行い、示唆的な結果を得た。また、精神疾患患者に見出されたアミノ酸置換を伴わないST8SIA2/STXのプロモーター領域およびイントロン領域に存在するSNPに着目し、細胞レベルでの解析を行った。まず、プロモーター領域のSNPと関与する転写制御因子の候補を網羅的に探索し、いくつかの候補因子に絞り込んだ。その中の因子に関して更なる解析を行い、ST8SIA2/STXとその因子の関与を初めて明らかにした。また、イントロン領域に存在するSNPに関して、ORF中にイントロン領域を挿入したコンストラクトを構築し、一塩基置換を導入した。それらのコンストラクトを用いて細胞レベルでの解析を行ったところ、SNPがpre-mRNAの量を制御していることが示唆された。

The purpose of this study is to focus on a single nucleotide mutation of polysialic acid transferase ST8SIA2/STX found between human neurological diseases and species, and to analyze the structure and function of polySia, the reaction product of the mutant enzyme, to determine how the enzyme regulates the quality and quantity of polySia, and how its controlled polySia produces differences in brain higher function.今年，计划开始对Polysia（ST8SIA2/STX的反应产物）的细胞分析，结构和功能分析，并在单个水平上产生敲入（KI）小鼠的产生。对Polysia的结构和功能分析作为细胞分析进行。今年，引入了宫内电穿孔，并在小鼠胎儿中进行了KI分析，从而产生了暗示性的结果。此外，我们专注于ST8SIA2/STX的启动子和内含子区域中的SNP，在精神病患者中没有氨基酸取代，并在细胞水平上分析了它们。首先，我们全面探索了与启动子区域中SNP有关的候选转录调节器，并缩小到几个候选因素。对这些因素进行了进一步的分析，并首次揭示了ST8SIA2/STX的参与及其因素。此外，对于内含子区域中存在的SNP，将内含子区域插入ORF的构建体被构造，并引入了单个基础替代。使用这些构建体在细胞水平进行分析表明，SNP调节前MRNA的量。