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助成番号 170413
研 究 成 果 報 告 書（国立情報学研究所の民間助成研究成果概要データベース・登録原稿）
研究テーマ（和文） ＡＢ

間脳の時間依存性遺伝子プログラムの解明と栄養ストレスによる早期進行

研究テーマ（欧文） ＡＺ

Elucidation of neuronal chronologic gene program that orchestrates developmental clock

研究氏代
表名者

ｶﾀｶﾅ ＣＣ姓）モリ名）マサキ

研究期間 Ｂ

２０１７～２０１８年

漢字 ＣＢ

森雅樹

報告年度 ＹR

２０１８年

Masaki

研究機関名

滋賀医科大学

ﾛｰﾏ字 ＣＺ Mori

研究代表者 ＣＤ
所属機関・職名

神経難病研究センター 創薬研究部門・部門長 特任准教授 卓越研究員

概要 ＥＡ (600 字～800 字程度にまとめてください。)
若年期には特有の生理的性質が備わっており、そのような性質には成長能力や高い創傷治癒力などがある。成長能力は、若年期の遺伝子プログラムによって規定されると考えられるが、実体は明らかになっていない。本研究では、小児期の成長能力がどのような分子機構によって制御され、外部のストレス負荷が成熟後の疾患素因になるかを検討した。中でも本研究では、マウスモデルにおいて視床下部の時間依存的な遺伝子発現変動に着眼し、若年期におけるストレスが早期老化を来す仮説を検証することを目的とした。
マウスモデルにおいて、若年期から成熟期にかけて網羅的な遺伝子発現解析を行い、若年期に特異的に高発現する遺伝子群を「若年性遺伝子」 (juvenility-associated genes, JAGs) として同定した (Jam et al., ScientificReports, 2018)。さらに視床下部由来の神経系細胞における遺伝子発現解析の結果、幼若期の神経組織で高発現する遺伝子として Gm14230 を同定した。Gm14230 は、過去に研究が進んでおらず、蛋白質をコードしないロング・ノンコーディング RNA (long noncoding RNA, lncRNA, リンク RNA) として機能する。本研究案では、Gm14230 を端緒に、若年期に高発現する lncRNA を、若年性ロング・ノンコーディング RNA (juvenility-associated longnoncoding RNAs, Jalnc, ジャリンク) として同定した (Tano et al., Journal of Cell Science, 2019)。
Gm14230 は、若年期の神経組織に高発現するだけでなく、siRNA で発現を低下させると代謝が抑制され、細胞老化を来すことがわかった。この知見は、若年性遺伝子が、若年の細胞で早期老化を抑制する役割があることを示唆した。また、培養細胞の解析系では、DNA 障害を来すストレス条件において、Gm14230 の発現が早期低下し、Gm14230 の遺伝子ネットワークがストレス応答性をもつことを示唆した (Tano et al., Journal of Cell Science,2019)。
以上のように、成長を司る遺伝子プログラムの一端として、若年性遺伝子および若年性ロング・ノンコーディングRNA を同定した。このうち Gm14230 は外部ストレス応答性を有し、DNA 損傷ストレスに応答して早期に発現低下が起こることが明らかになった。

キーワード ＦＡ時 間 依 存 性 遺 伝 子 若年性遺伝子プログラム

若年性 lncRNA（以下は記入しないでください。）
助成財団ｺｰﾄﾞ ＴＡ

研究課題番号 ＡＡ

研究機関番号 ＡＣ

シート番号- 1 -ストレス応答性発表文献（この研究を発表した雑誌・図書について記入してください。）

雑論文標題ＧＢ

Juvenility-associated lncRNA Gm14230 maintains cellular juvenescence.

著者名 ＧＡ

Ayami Tano,8 名略,
雑誌名 ＧＣ
Masaki Mori.

Journal of Cell Science

ページ ＧＦ

doi:10.1242/jcs.22
7801

2

誌

発行年 ＧＥ

01

9

巻号 ＧＤ

132

論文標題ＧＢ雑著者名 ＧＡ

雑誌名 ＧＣ

ページ ＧＦ発行年 ＧＥ誌

雑論文標題ＧＢ
著者名 ＧＡ

誌

図書

図書

巻号 ＧＤ

ページ ＧＦ

雑誌名 ＧＣ～発行年 ＧＥ

巻号 ＧＤ

発行年 ＨＤ

総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

発行年 ＨＤ総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

著者名 ＨＡ
書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ
著者名 ＨＡ
書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ

欧文概要 ＥＺ
It remains to be elucidated how a genetic program controls growth of juvenile animals. Aiming at themolecular machinery that underlies the growth program, we performed high throughput sequencing withgrowing mouse organs. We determined the gene set that was highly expressed in the juvenile cells in the miceas “juvenility-associated genes (JAGs)” (Jam et al., Scientific Reports, 2018).
Further analysis identified numerous long noncoding RNAs among the JAGs. We named thejuvenile-expressed lncRNAs as “juvenility-associated lncRNAs (Jalncs)” (Tano et al., Journal of CellScience, 2019). Among the Jalncs, we identified Gm14230 as the lncRNA most highly conserved between
human and mouse. Gm14230 was highly expressed in the fetal hypothalamus cells. Suppression of Gm14230
via siRNA lead to metabolic dysfunction indicating Gm14230 was essential for cellular metabolism. In cultured
cells, addition of Zeocin, a DNA damage-inducing agent, caused suppression of Gm14230 prematurely,implying that Gm14230 constitutes a stress-response mechanism.
Thus, our findings indicate JAGs and Jalncs organize the time-dependent gene program that senses theextrinsic cues and controls the cellular metabolism in the context-dependent manner.

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