R3HDM1欠損症の発症機序として見出した遺伝子・マイクロRNA不均衡仮説の検証

验证作为 R3HDM1 缺陷发病机制的基因/microRNA 失衡假说

基本信息

批准号：
22K07860
负责人：
福士大輔
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Institute for Developmental Research Aichi Developmental Disability Center
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

项目摘要

本研究は、研究代表者らが世界で初めて報告したR3HDM1欠損症の発症機序の解明を目的としている。本症例は、2番染色体の逆位によりR3HDM1がハプロ不全となるが、同遺伝子に包含されるマイクロRNAであるMIR128-1（miR-128-1）の発現量は、健常者と同等であり、逆位の影響を受けないことを明らかにした（Fukushi et al., 2021）。マウスの脳神経細胞において、miR-128は神経突起の伸長を阻害し、R3HDM1は伸長を促進すると考えられ、R3HDM1とmiR-128-1の不均衡な発現が本疾患の発症機序である可能性は高い。今年度は以下を明らかにした。①マウス脳におけるR3HDM1の発現量は、ニューロンの形成が盛んで、脳の層構造形成に重要な時期である胎生14.5日がピークで、出生後の発現量は、ほぼ一定であった。②細胞にストレスがかかると、RNA結合タンパク質であるR3HDM1はmRNAと共にストレス顆粒に移行して、mRNAを保護する。そこで、R3HDM1（1100 aa）のどの部分がストレス顆粒への移行に重要であるのかについて、N末端側からC末端側にかけて、いくつかの領域を欠失させた変異体を作製して、ストレス顆粒への移行の有無を評価した。その結果、C末端側の584-819 aaが欠失するとストレス顆粒へ移行しなかったことから、同領域がストレス顆粒への移行に重要な領域であることが判明した。③本症例の発症機序には、R3HDM1とmiR-128-1の不均衡な発現が関与すると考えられるため、i-GONAD法によるモデルマウスの作製を進めた。R3HDM1のホモ欠失、ヘテロ欠失のマウスは既に作出済みで、今年度はmiR-128-1欠損モデルマウス（MIR128-1遺伝子の欠失）作出に成功し、系統維持を行っている。

这项研究旨在阐明R3HDM1缺乏症的机制，研究人员在世界上首次在世界上进行了报道。在这种情况下，尽管染色体2的反转导致R3HDM1的单倍不使，但基因中包含的microRNA的miR128-1（miR-128-1）的表达水平与健康个体的表达水平相当，并且不受反转影响（Fukushi等人，2021年）。人们认为miR-128抑制神经突的伸长和R3HDM1会促进小鼠脑神经元的伸长，并且很有可能R3HDM1和miR-128-1表达的失衡是疾病发作的机理。今年，已经揭示了以下内容：1）小鼠大脑中R3HDM1的表达水平在胚胎生命的14.5天达到峰值，这是神经元形成和脑层结构的重要时机，出生后的表达水平几乎是恒定的。 2）当细胞受到应力时，R3HDM1（一种RNA结合蛋白）与mRNA一起移动到应激颗粒中，保护mRNA。因此，为了确定R3HDM1（1100 AA）的哪个部分对于转移到应激颗粒很重要，该突变体从N端将几个区域从N末端删除到C末端，以评估是否进行了向应力颗粒的转移。结果，当删除了C末端的584-819 AA时，它没有迁移到应力颗粒，并且发现该区域是过渡到应力颗粒的重要区域。 3）由于这种情况的发作机制被认为涉及R3HDM1和miR-128-1的不平衡表达，因此我们开始使用I-GonAD方法产生模型小鼠。已经创建了具有R3HDM1的同型和异质缺失的小鼠，今年他们成功地创建了MiR-128-1缺陷的模型小鼠（MiR128-1基因的缺失），并保持了谱系。