Identification of lncRNA associated with Liquid-Liquid Phase Separation in ALS

与 ALS 液-液相分离相关的 lncRNA 的鉴定

• 批准号: 22K21099
• 负责人: 山崎 晃
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Kawasaki Medical School
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K21099/
• 关键词: 筋萎縮性側索硬化症; 液-液相分離; lncRNA; iPS細胞由来運動神経

筋萎縮性側索硬化症(Amyotrophic lateral Sclerosis; ALS)は、上位・下位運動ニューロンが選択的かつ進行的に変性・消失する神経変性疾患である。病理機序は不明で、家族性ALSの多くでRNA結合タンパク質をコードする遺伝子に変異をもつ。これらは複数のRNA等と凝集し、液-液相分離と呼ばれる膜を持たない集合体を形成する。近年、液-液相分離の骨格として特異的なノンコーディングRNA(ncRNA)が働くことが明らかになってきた。ALS患者由来の運動神経細胞では液-液相分離であるストレス顆粒が異常形成されるものの、関与するncRNAについては不明である。本研究では、ALSで発現量が変化しているncRNAに着目し、(1)ALS患者のiPS細胞から運動神経細胞を作製し、(2)候補ncRNAのノックダウンを行い、(3)ストレス顆粒の異常形成による細胞死への抵抗性を指標にスクリーニングすることで、液-液相分離構造体形成に関わるncRNAを同定し、構造体解消が治療の標的となりうるか検証する。令和4年度は(1)についてALS患者由来のiPS細胞から運動神経細胞への分化系を検討し、12株で神経細胞への分化を確認した。(2)については候補lncRNAノックダウン用ガイドRNAsデザインを概ね完了した。(3)に関しては液-液相分離を検出するためのマーカー分子の免疫染色系を構築した。

Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder characterized by the progressive nature of upper and lower motor movements. Pathological mechanisms are unknown, and familial ALS has multiple RNA binding sites. The aggregation of multiple RNA molecules, liquid-liquid separation, and membrane aggregation are discussed. In recent years, liquid-liquid phase separation has become a unique technology for RNA(ncRNA) separation. The origin of motor neurons in ALS patients is not clear due to the liquid-liquid phase separation, abnormal particle formation, and the relationship between ncRNA. In this study, we investigated the effects of changes in ncRNA production in ALS patients,(1) the regulation of iPS cells and motor neurons in ALS patients,(2) the activation of candidate ncRNA,(3) the identification of ncRNA as an indicator of cell death resistance in abnormal formation of ALS particles, the identification of ncRNA related to the formation of liquid-liquid phase isolated constructs, and the identification of therapeutic targets for construct dissociation. In 2010 and 2014, the differentiation of iPS cells and motor neurons from ALS patients was investigated, and the differentiation of 12 neurons was confirmed. (2)In the middle of the game, you can use your own RNA to complete the game. (3)Construction of an Immunostaining System for Molecules Related to Liquid-Liquid Separation