2型リアノジン受容体の組織特異的スプライシングバリアントの心筋機能との関連の解明

阐明2型兰尼碱受体组织特异性剪接变体与心肌功能之间的关系

• 批准号: 21K15375
• 负责人: 牧野 舞
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Nara Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15375/
• 关键词: リアノジン受容体; 選択的スプライシング; カルシウムシグナル; 心筋; 膵β細胞

リアノジン受容体（RyR）は小胞体内腔から細胞質へのCa2+の放出を担うCa2+チャネルであり，主に心筋細胞で発現する2型RyR（RyR2）にはexon 75領域を含む「心筋型」とexon 75領域を欠く「膵β細胞型」という組織特異的選択的スプライシングバリアントが存在する。これはRyR2遺伝子のintron 75のスプライシング開始配列（スプライスドナー配列）が通常の「gt」ではなく「gg」であることに起因すると考えられた。これまでの研究（2019～2020年度若手研究）で，膵β細胞型RyR2を発現する膵β細胞においてCRISPR/Cas9ゲノム編集技術によりスプライスドナー配列を「gt」へ変異させ心筋型RyR2を発現させるとインスリン生合成機能の顕著な低下がみられることを見出した。本研究では，RyR2のスプライス型（発現型）の変化が心機能へどのような影響を及ぼすのかを調べ，RyR2の組織特異的スプライシングバリアントの存在意義の解明を目指す。CRISPR/Cas9を用いRyR2 intron 75のスプライスドナー配列を「gt」に変異させたホモ改変マウスでは，野生型マウスと比較し生育状態や心臓の組織像に顕著な差はみられなかった。そこで，スプライス型の変化の影響をより広く検証するためにRyR2を介するCa2+シグナルが関与するインスリン分泌能について調べた。野生型マウス及びホモ改変マウスより単離した膵島に対しグルコース刺激実験を行ったところ，野生型と比較しホモ改変マウス由来膵島では高グルコース添加による分泌インスリン量の増加はみられなかったことから，グルコース応答性が低下している可能性が示唆された。今後は，運動負荷試験などによる心機能評価やグルコース負荷試験などによるインスリン分泌能評価などを行い，スプライス型の変化が及ぼす影響についてin vivoでの検証を進める。

RyR (RyR2) is a receptor for Ca2 + release from cytosol in the microcellular lumen, and mainly occurs in cardiac muscle cells. RyR 2 (RyR2) has exon 75 domain, including "cardiac muscle type" and exon 75 domain, and lacks "beta cell type" and tissue-specific selection. The RyR2 gene intron 75 starts to be arranged (usually "gt"). In this study (2019 - 2020 pilot study), CRISPR/Cas9 was found in β-cell RyR2, and the development of CRISPR/Cas9 in β-cell RyR2 was revealed in the development of CRISPR/Cas9 in combination with the development of CRISPR/Cas9 in cardiac RyR2. This study aims to clarify the effects of RyR2 gene expression on cardiac function, and to clarify the significance of RyR2's tissue-specific gene expression. CRISPR/Cas9 uses RyR2 intron 75 to select the most suitable species for use. In addition, the effects of the changes in the type of protein on the secretion of Ca2+ in the medium of RyR2 can be regulated. The wild type and the wild type have the ability to increase the secretion of the protein. In the future, exercise load test, cardiac function evaluation, exercise load test, secretion energy evaluation, exercise type change and exercise influence evaluation in vivo will be further developed.

项目成果

Up-regulation of dopamine β-hydroxylase and phenylethanolamine N-methyltransferase by intermittent hypoxia via down-regulation of microRNA-375 in neuronal cells

间歇性缺氧通过下调神经元细胞中的 microRNA-375 上调多巴胺 β-羟化酶和苯乙醇胺 N-甲基转移酶

• 发表时间: 2022
• 作者: Shin Takasawa;Ryogo Shobatake;Yoshinori Takeda;Tomoko Uchiyama;Akiyo Yamauchi;Mai Makino;Sumiyo Sakuramoto-Tsuchida;Keito Asai;Rina Hirota;Ryusei Fujii;Hiroyo Ota;Asako Itaya-Hironaka
• 通讯作者: Asako Itaya-Hironaka

Increased renin expression by intermittent hypoxia in Juxtaglomerular cells via microRNA-mediated mechanism

通过 microRNA 介导的机制，肾小球旁细胞间歇性缺氧增加肾素表达

• 发表时间: 2023
• 作者: Yoshinori Takeda;Asako Itaya-Hironaka;Akiyo Yamauchi;Mai Makino;Sumiyo Sakuramoto-Tsuchida;Hiroyo Ota;Ryuji Kawaguchi;Fuminori Kimura;Shin Takasawa
• 通讯作者: Shin Takasawa

間歇的低酸素は血管内皮細胞のICAM-1，ESM1 mRNAを増加させる

间歇性缺氧增加血管内皮细胞中ICAM-1和ESM1 mRNA

• 发表时间: 2023
• 作者: 高沢 伸;牧野 舞;山内 晶世;土田 澄代;廣田 梨奈;藤井 龍星;朝井 啓斗;竹田 善紀;内山 智子;正畠 良悟;太田 浩世
• 通讯作者: 太田 浩世

膵β細胞における2型リアノジン受容体スプライスバリアントの役割解明

阐明 2 型兰尼碱受体剪接变体在胰腺 β 细胞中的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 牧野舞;広中安佐子;山内晶世;土田澄代;高沢伸
• 通讯作者: 高沢伸

膵β細胞において2型リアノジン受容体の選択的スプライシングはインスリン生合成機構に影響を及ぼす

2型兰尼碱受体的选择性剪接影响胰腺β细胞中的胰岛素生物合成机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 牧野舞;広中安佐子;山内晶世;竹田善紀;土田澄代;高沢伸
• 通讯作者: 高沢伸