横紋筋リボソームの破綻が引き起こす心機能不全の分子機構の解明

阐明横纹肌核糖体破坏引起心功能障碍的分子机制

• 批准号: 22K19531
• 负责人: 松本 有樹修
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19531/
• 关键词: 横紋筋リボソーム; 拡張型心筋症; Ribo-seq; リボソーム; 心臓

われわれは、横紋筋にはRPL3を含む「構成型リボソーム」とRPL3Lを含む「横紋筋リボソーム」の両方が存在することを見出した。さらに、RPL3L KOマウス（= 横紋筋リボソームを欠損）は心臓の収縮能の低下を示し、心臓の収縮に関与する遺伝子など一部の遺伝子で翻訳活性が低下することをRibo-seq解析により見出していた。そこで、本課題では「構成型リボソーム」と「横紋筋リボソーム」にどのような質的な違いがあるかを明らかにしていくことを目標としている。【1】RPL3L KOマウスの心臓の経時的観察と病理学的解析：これまでに12週齢のRPL3L KOマウスにおいて、有意に心臓の収縮能の低下が観察されているため、老化によりさらに症状が悪化するかを検討するために、１０ヶ月齢のマウスなども用いて解析を行ったが、さらなる症状の悪化は観察されなかった。また心臓の圧負荷などを行っても、さらなる悪化は見られなかった。【2】タグノックインマウスを作製して標的mRNAに違いがないかを検討する：RPL3もしくはRPL3LにHAタグ配列をノックインしたマウスを作製した。さらに、ノックインマウスの心臓のサンプルを用いてHAタグ抗体の免疫沈降で精製し、IP-Ribo-seqなどを行なった。RPL3L-HAのIP-Ribo-seqでは心臓の収縮にかかわる遺伝子などが、RPL3-HAと比較してより濃縮されていた。【3】クライオ電子顕微鏡解析により構造基盤を明らかにする：横紋筋リボソームの構造をクライオ電子顕微鏡で解析することにより、mRNAや周辺のリボソームサブユニット、アミノアシルtRNA、rRNAとの相互作用領域が、RPL3（構成型リボソーム）とRPL3L（横紋筋リボソーム）でどのように異なるかを解析する。HEK293T細胞にRPL3Lを過剰発現してからRPL3をノックアウトすることにより、横紋筋リボソームのみが存在する細胞の作製を試みたが、その様な細胞を得ることができなかった。

RPL3 contains the "Constitutive type" and RPL3L contains the "Horizontal type". In addition, RPL3L KO (= horizontal rib light loss) shows the decrease in the contraction energy of the heart, the decrease in the contraction energy of the heart, and the decrease in the turnover activity of some of the cells. This topic is "composition type" and "horizontal rib", and the quality of the material is different. [1] Pathological analysis of RPL3L KO: 12 weeks after RPL3L KO, intentional reduction of heart function, aging symptoms, 10 months after RPL3L KO, symptoms, etc. The pressure is high, and the pressure is low. [2] RPL3L is the most important gene in the human genome. In addition, the HA antibody is purified by immunoprecipitation and IP-Ribo-Seq. RPL3L-HA IP-Ribo-Seq is a new type of HA. [3] Microscopic analysis of structural substrates: structural analysis of striated tendons, micromicroscopic analysis of mRNA, circumferential analysis of RNA, interaction domain of rRNA, RPL3 (constitutive type) and RPL3L (striated tendon). HEK293 T cells RPL3L are detected in the presence of cells with striated tendons, and cells are detected in the presence of striated tendons.