Liver regeneration mechanisms via cell polarity regulator mediated by inflammatory signal

• Project/Area Number: 20K16219
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 49030:Experimental pathology-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Ishibashi Riki 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 助教 (20778279)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 肝臓障害・再生 / 炎症性シグナル / 細胞極性因子 / ゲノム編集 / 遺伝子ターゲッティング / Inscuteable / 肝障害 / 細胞極性 / 肝臓傷害・再生 / 肝細胞極性 / CRISPR-Cas9 / 遺伝子ノックイン

Outline of Research at the Start

肝細胞は非常にユニークな多極性構造を持つ細胞であり、肝臓傷害からの再生時には肝細胞の分裂と共に細胞極性の再構築が行われる。申請者は転写因子c-Relが細胞極性制御因子mInsc遺伝子の発現を制御することを見出してきたが、c-Rel/mInsc axisの肝臓再生時における生理機能は不明である。本研究では、マウス生体肝臓における炎症性シグナルによる細胞極性制御因子の発現制御メカニズムと、それが肝臓再生にいかに寄与するかを明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

This study suggested that liver regeneration mechanisms might not depend on c-Rel/mInsc axis or might exist any complementing system of lacking c-Rel/mInsc axis, via the analysis of c-Rel binding site delta mice in mInsc promoter region.In addition, we developed a new gene targeting system mediated by versatile donor plasmid, and succedded to establsih the new knock-in mouse.This system may be contributed to several researches which needed the establishment of the gene targeted animals.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで、肝臓障害および再生時におけるNF-kBファミリー転写因子c-Rel/細胞極性制御因子mInsc axisの生理学的機能は不明であった。本研究により、肝臓障害からの再生メカニズムは肝臓再生メカニズムはc-Rel/mInsc axis非依存的である可能性、もしくはc-Rel/mInsc axisの欠損を補完する機構の存在が予想された。また、新規の汎用型ドナープラスミドを用いた遺伝子ターゲッティングシステムの開発により、遺伝子改変個体を必要とする研究への貢献が期待される。

Research Products

• [Journal Article] Genome editing with the donor plasmid equipped with synthetic crRNA-target sequence (2020)
  • Author(s): Ishibashi Riki、Abe Kota、Ido Nanami、Kitano Satsuki、Miyachi Hitoshi、Toyoshima Fumiko
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 10 Issue: 1 Pages: 14120-14133
  • DOI: 10.1038/s41598-020-70804-6
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 汎用型ドナープラスミドpCriMGETを用いたCRISPR-Cas Gene targetingシステムの開発 (2021)
  • Author(s): 石橋理基、北野さつき、宮地均、豊島文子
  • Organizer: 日本ゲノム編集学会第６回大会
• [Presentation] 汎用型ドナープラスミドpCriMGETを用いたCRISPR-Cas Gene targetingシステムの開発 (2021)
  • Author(s): 石橋理基、北野さつき、宮地均、豊島文子
  • Organizer: 第44回日本分子生物学会年会
• [Presentation] CRISPR Cas9遺伝子ターゲッティング技術における汎用型ドナープラスミドの開発 (2020)
  • Author(s): 石橋 理基
  • Organizer: 第43回日本分子生物学会年会
• [Remarks] CRISPR-Cas9遺伝子ターゲッティング技術における汎用型ドナープラスミドを開発
  • URL: https://www.infront.kyoto-u.ac.jp/achievements/post-5777/