リピートRNA封入体の形成・分解に関わる新規遺伝子の同定

鉴定参与重复RNA包涵体形成和降解的新基因

• 批准号: 22K07525
• 负责人: 紀 嘉浩
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Meiji Pharmaceutical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07525/
• 关键词: リピート伸長疾患; RNA foci; 筋強直性ジストロフィー; siRNA; MBNL1; ヌクレアーゼ

反復配列（リピート）の異常伸長を原因とする疾患の一部では、変異アリルから伸長リピート配列を含むRNAが転写される。これらのリピートRNAは「RNA foci」と呼ばれる封入体を主に核内に形成し、RNA結合タンパク質を捕捉する。また、伸長したリピートRNAが細胞質に輸送されると、repeat-associated non-ATG translation (RAN translation)の機構により、リピート由来のポリペプチドを生じる。ペプチドリピートの多くは凝集性を示し、有害であることが示唆されている。このように、「RNA foci」および「RAN translation」はリピート伸長を原因とする各種の神経疾患の発症に深く関わる。そのため、リピートRNAに作用し、RNA fociやRAN translationに影響する因子は、それを操作することで病態を制御できる作用点となる可能性がある。そこで、本課題では、RNAの分解やフォールディングに関わる可能性があるヌクレアーゼおよびヘリカーゼ関連遺伝子に注目し、網羅的なsiRNAスクリーニングによってリピートRNAの動態制御に関わる新規分子経路の同定を試みる。これまで、ヌクレアーゼ関連遺伝子の中からCUGリピートのRNA fociを減少させる遺伝子を見出した。当該因子の発現抑制はRNA fociを増加させ、逆に過剰発現によりRNA fociが減少した。興味深いことに、この遺伝子はCUGリピートRNA fociの構成タンパク質であるMBNL1のスプライシングにも影響することが示唆された。このスプライシングはMBNL1の核局在性に関わり、RNA fociの形成にも影響し得る。この候補遺伝子は複数の機能ドメインからなるが、現在、どのドメインがRNA fociの形成およびMBNL1のスプライシング制御に関与するかを検討中である。

在因重复序列异常延伸引起的一些疾病中，含有扩展重复序列的RNA从突变等位基因转录。这些重复的RNA形成包含体，称为“ RNA焦点”，主要是在核中捕获RNA结合蛋白。此外，当将扩展的重复RNA转运到细胞质时，重复相关的非ATG翻译（RAN翻译）机制会产生重复的多肽。许多肽重复均表现出聚集，并被认为是有害的。因此，“ RNA焦点”和“ RAN翻译”与重复伸长引起的各种神经系统疾病的发展深深相关。因此，对重复RNA起作用并影响RNA焦点和RAN翻译的因素可能会成为可以通过操纵病理来控制病理的作用点。因此，在这个主题中，我们专注于可能与RNA降解和折叠有关的核酸酶和解旋酶相关的基因，并尝试通过全面的siRNA筛选来鉴定与重复RNA的动力学调节有关的新型分子途径。到目前为止，我们发现了与核酸酶相关基因中cUG重复序列中RNA焦点的基因。抑制因子的表达增加了RNA焦点，相反，过表达降低了RNA焦点。有趣的是，有人提出该基因还会影响MBNL1的剪接，MBNL1是CUG重复RNA灶的组成蛋白。该剪接涉及MBNL1的核定位，也可能影响RNA焦点的形成。尽管该候选基因由多个功能域组成，但目前正在研究中，该域与RNA焦点的形成和MBNL1剪接的调节有关。