Research Abstract
FUSはRNAと位置依存的に相互作用することで、選択的スプライシングと転写を調節する
Position-dependent FUS-RNA interactions regulate alternative splicing events and transcriptions
2012年7月24日 Scientific Reports 2 : 529 doi: 10.1038/srep00529
FUSは転写、選択的スプライシングおよびmRNAの輸送を調節するRNA結合タンパク質である。FUSの異常が家族性および孤発性ALS/FTLDの原因と関連しているが知られている。我々は、マウスの大脳皮質神経の初代継代細胞を用いて、FUSの関与する遺伝子発現と選択的スプライシングについてエクソンアレイを用いて解析を行った。同時にマウスの大脳において、FUSが結合するRNA部位をHITS-CLIP法を用いることで明らかにした。我々は、FUS結合部位が安定な二次構造を形成する傾向にあることを見出した。FUS結合部位の解析から、Mapt、Camk2a、およびFmr1といった神経変性に関連する分子などの選択的スプライシングを受けるエクソンおよびその周囲へのFUSの散在的な結合が明らかになった。我々はまた、FUSがプロモーター部位のアンチセンスRNA鎖に高頻度に結合することを見出した。これらのFUSタグと発現プロファイルの全遺伝子にわたる解析により、FUSのプロモーターのアンチセンス鎖への結合が、コード鎖の転写を抑制することがわかった。我々の解析から、FUSが選択的スプライシングと転写を位置依存的に調節することが明らかになった。
石垣 診祐1,4*, 増田 章男2*, 藤岡 祐介1, 井口 洋平1, 勝野 雅央1, 柴田 哲秀2, 浦野 文彦3, 祖父江 元1,4 & 大野 欽司2
- 名古屋大学大学院医学系研究科 神経内科学
- 名古屋大学大学院医学系研究科 神経遺伝情報学
- マサチューセッツ大学 医学部
- CREST
*本研究は、石垣 診祐、増田 章男の2研究者が同等に貢献した成果として論文発表しています。
FUS is an RNA-binding protein that regulates transcription, alternative splicing, and mRNA transport. Aberrations of FUS are causally associated with familial and sporadic ALS/FTLD. We analyzed FUS-mediated transcriptions and alternative splicing events in mouse primary cortical neurons using exon arrays. We also characterized FUS-binding RNA sites in the mouse cerebrum with HITS-CLIP. We found that FUS-binding sites tend to form stable secondary structures. Analysis of position-dependence of FUS-binding sites disclosed scattered binding of FUS to and around the alternatively spliced exons including those associated with neurodegeneration such as Mapt, Camk2a, and Fmr1. We also found that FUS is often bound to the antisense RNA strand at the promoter regions. Global analysis of these FUS-tags and the expression profiles disclosed that binding of FUS to the promoter antisense strand downregulates transcriptions of the coding strand. Our analysis revealed that FUS regulates alternative splicing events and transcriptions in a position-dependent manner.
