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RNA結合蛋白質の発現異常に伴うヒト遺伝病の分子機能解析

与RNA结合蛋白异常表达相关的人类遗传疾病的分子功能分析

基本信息

批准号：
12029217
负责人：
塩見春彦
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

我々はトリプレットリピート病の代表例である脆弱X症候群の分子機序の解析を行っている。脆弱X症候群は最も高頻度に精神遅滞を伴う遺伝性の病気である。大部分の脆弱X症候群患者では、X染色体上に存在する遺伝子FMR1の5'非翻訳部位にある(CGG)nリピートが伸長し、その結果FMR1遺伝子産物の発現が転写レベルで抑制される。つまり、この病気はFMR1の機能欠損によるものである。FMR1の発現は健常人では脳神経系で非常に高く、一方、FMR1の発現のない脆弱X症候群患者は脳神経系の形態異常、特にシナプス形成の場であるスパインの形態異常を示す。FMR1蛋白質はRNA結合蛋白質で、しかもリボソームと相互作用していることからある種のmRNAの翻訳を直接叉は間接的に調節していると考えられているが、標的mRNAは今だ同定されていない。したがって、FMR1蛋白質の標的mRNAの同定はFMR1研究の最重要課題となっている。FMR1の標的mRNAを同定するために、我々はFMR1遺伝子の発現の変化に伴いその動態を変化させる蛋白質の同定をプロテオミクス解析法を用いて進めている。この研究を推進していくために、脆弱X症候群患者から樹立した各種細胞株と患者の正常な兄弟から同様に樹立した培養細胞株を用いている。この研究過程において、我々は、FMR1蛋白質はリボソームと相互作用していることから、患者由来と正常細胞におけるリボソーム分画の蛋白質レベルでの比較を行い、顕著な違いがあることを見い出した。この結果はFMR1蛋白質の有無がリボソームに構造的または質的な変化を与えることを示唆している。これは、ひいてはこのリボソームの構造的または質的な違いが翻訳するmRNA種のセレクターとして働いている可能性を示唆する。正常細胞においても、刺激に応じたFMR1蛋白質の修飾がリボソームとの相互作用を変化させ、その結果、リボソームの構造的または質的な変化を誘導することが考えられる。現在、両者で発現量に違いの見られる蛋白質の二次元電気泳動法による分離と質量分析による同定を進めている。さらに網羅的にFMR1蛋白質の有無により動態変化の見られる蛋白質の探索を進め、FMR1蛋白質の『標的遺伝子』を同定し、それらの発現調節機構の解析を通して脆弱X症候群の分子機序を明らかにしていきたい。

A representative example of fragile X syndrome is the analysis of molecular mechanism. Fragile X syndrome has the highest frequency of mental retardation associated with inherited diseases. The majority of patients with fragile X syndrome have the presence of FMR1 gene on the 5'non-inverted region of chromosome X, and as a result, the development of FMR1 gene products is inhibited.つまり、この病気はFMR1の功能欠损によるものである。FMR1 is found in healthy individuals, in patients with very high, low, and high levels of the nervous system, and in patients with fragile X syndrome, in patients with abnormal morphology of the nervous system, in patients with abnormal conditions, and in patients with abnormal conditions. The FMR1 protein interacts with RNA binding proteins, directly and indirectly regulates mRNA translation, and the target mRNA is regulated simultaneously. The identification of FMR1 protein target mRNA is the most important issue in FMR1 research. When the target mRNA of FMR1 is identified, we can use the software analysis method to advance the identification of proteins by changing the dynamics associated with the development of the FMR1 gene. This research advances in the establishment of cell lines from patients with fragile X syndrome to normal siblings. This study was conducted in the context of FMR1 protein interaction, patient origin, and normal cell protein distribution. The results showed that FMR1 protein had a high protein content and a low protein content. The structure of the gene is different from that of the mRNA. Normal cells are stimulated by FMR1 protein modifications, resulting in changes in the structure of FMR1 protein, and changes in the structure of FMR1 protein are induced. Now, we can find out the quantity of protein in the protein by two-dimensional electrokinetic method, separation and mass analysis. The discovery of FMR1 protein, the identification of FMR1 protein target genes, and the analysis of FMR1 protein expression regulatory mechanisms have led to the discovery of the molecular mechanism of fragile X syndrome.