RNA結合タンパク質Rbm15の欠損はゼブラフィッシュの肝成熟を阻害する

Loss of the RNA-binding protein Rbm15 disrupts liver maturation in zebrafish.

• Liang Hu
• Hongyan Li
• Zhiping Chi
• Jianbo He

抄録

肝臓の器官形成は、前頭内胚葉における肝前駆体から始まり、肝芽細胞の分化・分化・成長・成熟を経て、機能的な肝細胞が形成される。肝細胞の分化・分化・増殖を制御するいくつかのシグナル伝達経路や重要な因子が同定されているが、肝細胞の成熟がどのように制御されているかについてはほとんど知られていない。ここでは、ゼブラフィッシュの肝発生に影響を与える変異体のスクリーニングを行い、肝成熟に特異的な欠陥を示す変異体を同定した。位置決定クローニングの結果、Rbm15は、進化的に保存されているSpenファミリータンパク質であり、RNA m6A修飾、核輸出、オルタナティブスプライシングに重要な役割を果たすことが知られているRNA結合タンパク質をコードしていることが明らかになった。しかし、胚性肝発生におけるRbm15の機能はこれまで報告されていませんでした。私たちは、Rbm15が分化後の肝臓で特異的に発現していることを発見しました。CRISPR/Cas9を介した欠損は肝成熟を抑制したが、肝芽細胞の分化、分化、肝細胞の増殖・アポトーシスには影響を与えなかった。さらに、mTOR複合体1(mTORC1)経路は-欠損肝細胞で高度に活性化されていることが明らかになった。さらに、ラパマイシン投与により、正常な肝遺伝子発現と転写因子Hnf4aの核内位置が部分的に回復した。以上の結果から、Rbm15の肝成熟における意外な役割が明らかになりました。

Liver organogenesis begins with hepatic precursors in the foregut endoderm, followed by hepatoblast specification, differentiation, outgrowth, and maturation for the formation of functional hepatocytes. Although several signaling pathways and critical factors that regulate liver specification, differentiation, and proliferation have been identified, little is known about how liver maturation is regulated. Here, we used a screen for mutations affecting liver development in zebrafish and identified a mutant that exhibits a specific defect in liver maturation. Results from positional cloning revealed that encodes an RNA-binding protein, Rbm15, which is an evolutionarily conserved Spen family protein and known to play a crucial role in RNA m6A modification, nuclear export, and alternative splicing. However, a function of Rbm15 in embryonic liver development has not been reported. We found that Rbm15 is specifically expressed in the liver after its differentiation. CRISPR/Cas9-mediated loss of repressed hepatic maturation, but did not affect hepatoblast specification, differentiation, and hepatocyte proliferation and apoptosis. Additional experiments disclosed that the mTOR complex 1 (mTORC1) pathway is highly activated in -deficient hepatocytes. Moreover, rapamycin treatment partially restored normal hepatic gene expression as well as the nuclear location of the transcription factor Hnf4a. Taken together, these results reveal an unexpected role of Rbm15 in liver maturation.

Published under license by The American Society for Biochemistry and Molecular Biology, Inc.