選択的スプライシングが生み出すオートファジー機能の多様性に関する研究

研究代表者 村田 知弥（Kazuya Murata） 筑波大学・医学医療系　助教 https://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/lab-animal/ https://sites.google.com/view/ptm-ppi-km/

研究課題の概要と計画

選択的スプライシングはタンパク機能に多様性をもたらし、その異常は様々な疾患につながる重要な機構であるが、選択的スプライシングとオートファジー機能との関連は不明な点が多い。オートファジー必須遺伝子Atg16l1には３つのスプライスバリアントが存在し、α, β isoformは様々な組織に発現し、その機能解析が進んでいる。一方で、γ isoformは脳や心臓に特異的に発現するが、その産生機構や特徴的なタンパク機能、生体内における役割は未解明である。我々は脳においてAtg16l1 γ isoformの産生異常をきたすマウスを見出しており、本研究課題では脳-神経系におけるAtg16l1 遺伝子の選択的スプライシング制御機構と、γ isoformの生体内機能の解明を目的とし、主に in vivo BioID（近位依存性ビオチン標識）を用いた選択的スプライシング制御因子の同定と、Atg16l1 遺伝子改変マウスシリーズの解析を行う。本研究課題により選択的スプライシングによるオートファジー機能制御機構の一端の解明が期待される。

本研究課題に関連する代表的論文3報

Murata K*, Mimura A, Suzuki H, Mikami N, Hamada Y, Kato K, Iki N, Ishida M, Daitoku Y, Tanimoto Y, Okiyoneda T, Fujiyama T, Dinh TTH, Mizuno S, Sugiyama F. Efficient induction of proximity-dependent labeling by biotin feeding in BMAL1-BioID knock-in mice. J. Biochem., 2021, 170(4):453-461.

Murata K, Lu W, Hashimoto M, Ono N, Muratani M, Nishikata K, Kim JD, Ebihara S, Ishida J, Fukamizu A. PRMT1 deficiency in mouse juvenile heart induces dilated cardiomyopathy and reveals cryptic alternative splicing products. iScience, 2018, 8, 200-213.

Hashimoto M, Murata K, Ishida J, Kanou A, Kasuya Y, Fukamizu A. Severe hypomyelination and developmental defects are caused in mice lacking protein arginine methyltransferase 1 (PRMT1) in the central nervous system. J. Biol. Chem., 2016, 291, 2080-2086

キーワード

Alternative splicing, ATG16L1 isoform, Central nervous system, in vivo BioID, Genome editing