ALSの選択的神経細胞死に関わるGluR2サブユニットRNA編集異常の解析

GluR2 亚基 RNA 编辑异常与 ALS 选择性神经元死亡相关的分析

• 批准号: 16015228
• 负责人: 郭 伸
• 金额: $ 4.48万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16015228/
• 关键词: グルタミン酸受容体; 筋萎縮性側索硬化症; 脊髄運動ニューロン; RNA編集; ADAR2; GluR2; 神経伝達物質; 神経細胞死

我々は、グルタミン酸受容体サブタイプであるAMPA受容体のサブユニットGluR2 mRNAのQ/R部位RNA editingがALS患者の脊髄運動ニューロンで選択的に低下していることを明らかにした。GluR2 mRNAのQ/R部位RNA editingはRNA編集酵素であるadenosine deaminase acting on RNA type 2(ADAR2)により特異的に触媒されるので、この分子変化は、ADAR2の活性低下によると考えられる。ADAR2の活性を規定する因子のひとつに総mRNA量、ADAR2 mRNA対GluR2 mRNA比が明らかにされているが、ADAR2のmRNAには多くのsplicing variantが存在することが知られており、翻訳タンパクの活性が異なることが報告されているため、variantの発現量により活性への影響が異なり、ひとつの調節機構として働いていることが考えられる。今回、RT-PCR、ノーザンブロッティングによるADAR2 mRNAの分析により、新しいsplicing variant 2種を見出し、他のvariantと共に発生段階、脳部位による発現パターンの違いの有無を検討した。新たに見出されたvariantの1つはADAR2に存在する二個の二重鎖RNA結合部位をコードするexon2のexon skippingであり、frameshiftにより下流のexonに新たなストップコドンを生じていることから、活性型タンパクに翻訳されるとは考えにくいsplicing variantである。第2のsplicing siteはexon 9に位置し、long C terminusをコードするストップコドンの83塩基下流に位置する。このsplicing variantは従来のlong C端を持つisoformに翻訳され、活性型ADAR2をコードする。この2種のvariantを加え、理論的には48種のRNA splicing variantが存在すると考えられる。とくにC端には4種のvariantがあり、long C terminus 2種のみが活性型ADAR2に翻訳され、ADAR2活性制御に主要な役割を持つと考えられる。ヒト小脳の核分画抽出物によるウェスタンブロッティングでは、long C terminusを持つメジャーバンド2種が確認できた。このことは、ADAR2は多数のmRNA splicing variantを持ちながら活性型タンパクに翻訳されるものはそのごく一部であり、splicingを通じで活性調節を行っている可能性を示している。ALSの神経細胞で、この調節機構がどのような変化を受けているかを解明することは病因の解明につながると考えられる。

The Q/R site RNA editing of GluR2 mRNA in AMPA receptor is responsible for the decrease of spinal motor activity in ALS patients. GluR2 mRNA Q/R site RNA editing RNA editing enzymes such as adenosine deaminase acting on RNA type 2(ADAR2), specific catalytic enzymes, molecular transformations, ADAR2 activity reduction, etc. ADAR2 activity regulation factors include mRNA levels, ADAR2 mRNA to GluR2 mRNA ratios, ADAR2 mRNA to GluR2 mRNA levels, and ADAR2 mRNA levels include multiple splicing variants. In this paper, RT-PCR, PCR, ADAR2 mRNA analysis, two new splicing variants were found, and their variants and co-generation stages, position, occurrence and non-existence of ADAR2 mRNA were discussed. A new variant of ADAR2 exists in the presence of two double lock RNA binding sites, namely exon2, exon2, exon 3, exon 4, exon 6, exon 7, exon 8, exon 9, exon 9 The 2nd splicing site is located at the 9th position and the 83rd position downstream of the long C terminal. The splicing variant is a long C-terminal isoform, active ADAR2. There are 48 RNA splicing variants that exist. 4 kinds of variant, long C terminal 2 kinds of active ADAR 2, long C terminal 2 kinds of active ADAR2, long C terminal 3 kinds of active ADAR2, long C terminal 4 kinds of active ADAR2. A small number of nuclear components are extracted from the core, and the long C terminal is used to identify the two components. ADAR2 mRNA splicing variant of ADAR2 gene expression is expressed as a part of the activity of ADAR2 gene. The neurocellular and regulatory mechanisms of ALS have been examined to determine the causes of ALS.

项目成果

ALSの分子生物学

ALS 的分子生物学

• 发表时间: 2005
• 期刊: Current Insights in Neurological Science 13
• 作者: 日出山拓人;河原行郎;郭 伸
• 通讯作者: 郭 伸

GluR4c, an alternative splicing isoform of GluR4 is abundantly expressed in adult human brain.

GluR4c 是 GluR4 的另一种剪接异构体，在成人大脑中大量表达。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Molecular Brain Research 127
• 作者: Kawahara Y;Ito K;Sun H;Ito M;Kanazawa I;Kwak S
• 通讯作者: Kwak S

RNA editing and death of motor neurons

RNA编辑和运动神经元死亡

• 发表时间: 2004
• 期刊: Nature 427
• 作者: Kawahara Y;Ito K;Sun H;Aizawa H;Kanazawa I;Kwak S
• 通讯作者: Kwak S

筋萎縮性側索硬化症の研究の進歩

肌萎缩侧索硬化症研究进展

• 发表时间: 2005
• 期刊: 医学の歩み 212
• 作者: 日出山拓人;河原行郎;郭 伸
• 通讯作者: 郭 伸

今日の治療指針2005年版 筋萎縮性側索硬化症(総編集(山口徹、北原光夫)

今日治疗指南2005年版肌萎缩侧索硬化症（总编辑（Toru Yamaguchi、Mitsuo Kitahara）

• 发表时间: 2005
• 作者: Kawahara Y;Ito K;Sun H;Ito M;Kanazawa I;Kwak S;郭 伸
• 通讯作者: 郭 伸