Pathophysiological study of NMD-targeted transcripts by trans-omics analysis

ナンセンス変異依存mRNA分解機構 （NMD）は、ナンセンス変異や選択的スプライシングによって生じる早期終止コドンにより、有害なタンパク質を翻訳する可能性のある転写産物を分解・除去する。NMD標的転写産物（NMDT）の一部は分解が不十分であることが知られており、自己免疫疾患感受性遺伝子WDFY4のように、その発現量が遺伝子多型によって制御され、翻訳されたタンパク質が疾患の原因となるものもある。本研究では、選択的スプライシングを介してNMDTの発現量に影響する遺伝子多型(sQTL)を網羅的に同定し、これまで様々な多因子疾患で行われたゲノムワイド関連解析（GWAS）の結果と統合解析することによって、NMD標的転写産物の遺伝学的役割を明らかにする。今年度は、免疫細胞28種のロングリードシークエンス技術を用いたRNA解析を行い、NMDTを含むアイソフォームカタログの作成を行った（Immune Isoform Catalog）。またNMDTの全長配列を用いて、ショートリードシークエンス技術で行われたRNA-seqデータを再解析することとによって、自己免疫疾患に関連するsQTLの網羅的同定も行った。さらに、マクロファージ系のTHP1細胞株、不死化B細胞株からタンパク質を精製したうえで、タンパク質C末端由来ペプチドを濃縮した独自のプロテオーム解析によって、タンパク質に翻訳される疾患関連NMDTを網羅的に同定した。

ナンセンス変異依存mRNA分解機構 （NMD）は、ナンセンス変異や選択的スプライシングによって生じる早期終止コドンにより、有害なタンパク質を翻訳する可能性のある転写産物を分解・除去する。NMD標的転写産物（NMDT）の一部は分解が不十分であることが知られており、自己免疫疾患感受性遺伝子WDFY4のように、その発現量が遺伝子多型によって制御され、翻訳されたタンパク質が疾患の原因となるものもある。本研究では、選択的スプライシングを介してNMDTの発現量に影響する遺伝子多型(sQTL)を網羅的に同定し、これまで様々な多因子疾患で行われたゲノムワイド関連解析（GWAS）の結果と統合解析することによって、NMD標的転写産物の遺伝学的役割を明らかにする。今年度は、免疫細胞28種のロングリードシークエンス技術を用いたRNA解析を行い、NMDTを含むアイソフォームカタログの作成を行った（Immune Isoform Catalog）。またNMDTの全長配列を用いて、ショートリードシークエンス技術で行われたRNA-seqデータを再解析することとによって、自己免疫疾患に関連するsQTLの網羅的同定も行った。さらに、マクロファージ系のTHP1細胞株、不死化B細胞株からタンパク質を精製したうえで、タンパク質C末端由来ペプチドを濃縮した独自のプロテオーム解析によって、タンパク質に翻訳される疾患関連NMDTを網羅的に同定した。