| Project/Area Number |
21K10126
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
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| Research Institution | Asahi University |
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Principal Investigator |
設楽 彰子 朝日大学, 歯学部, 教授 (30508718)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 慶太郎 明海大学, 歯学部, 准教授 (10549041)
落合 隆永 朝日大学, 歯学部, 准教授 (20410417)
大野 雄太 朝日大学, 歯学部, 講師 (30796644)
長瀬 春奈 朝日大学, 歯学部, 助教 (40888799)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | Cdc42 / 唾液腺 / 細胞極性 / 小胞輸送 / 放射線 / ドライマウス / 放射線性唾液腺障害 / 放射線障害 |
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| Outline of Research at the Start |
唾液腺細胞は頭頸部がん治療時の放射線照射により急性障害を発症し、唾液分泌量の低下により口腔乾燥症が発症する。放射線は急性障害を引き起こすアポトーシスシグナルと、それを回避するオートファジーシグナルという異なる細胞内シグナルを活性化する。これらシグナルのバランスが細胞の運命を決定するため、その切り替えスイッチの探索が急務となっているが、未だ明らかでない。本研究では低分子量Gタンパク質の一種であるCdc42が持つ、細胞の恒常性維持機構を切り替えスイッチの１つと仮定し、急性障害発症の仕組みを探る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究で、Cdc42KOにより腺腔側膜の形態が変化し、Cdc42は腺房細胞の極性構造を維持する上で重要であることが示された。そこで、Cdc42が腺房細胞の極性構造を維持する仕組みを明らかにするために、共焦点顕微鏡を用いて、細胞の内部構造を詳細に解析した。その結果、腺腔近辺への小胞が集積していることが明らかになった。小胞が集積した理由を明らかにするため、さまざまな小胞輸送経路のマーカータンパク質で免疫染色を行なった。その結果、リサイクリングエンドソームのマーカータンパク質であるRab11Aが、集積した小胞上に見出された。Rab11Aは分子のリサイクルを制御するだけでなく、上皮細胞においては、腺腔側膜の形成に必須の分子である。我々は集積した小胞が腺腔側形成に関わるのではないかと考え、次に腺腔側膜のマーカータンパク質であるアクアポリン5の抗体で免疫染色を行なった。その結果、Rab11同様、集積した小胞上に局在することが示された。これらの結果から、Cdc42のノックアウトにより腺腔側膜の形成・維持に関わる小胞のリサイクル経路が阻害されたことにより、腺腔側膜の形態変化が惹起されたことが示唆された。
そこで次に、Cdc42のノックアウトにより小胞のリサイクル経路が阻害された仕組みを明らかにするため、ウエスタンブロッティングにより輸送に関連するタンパク質の発現量を調べた。その結果、SNAREタンパク質の一種であり、エンドソームの輸送に重要な役割を果たすVAMP4が減少することが明らかになった。VAMP4は神経の樹状突起において、シナプス小胞のリサイクリングを促進し、神経伝達を制御する。よって、唾液腺腺房細胞においてCdc42は、VAMP4を介してリサイクリングエンドソームの輸送を制御し、腺腔側膜の形成、維持において重要な役割を果たすのではないかと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究代表者が産休及び育休を取得したため、プロジェクトの進行が一時的に遅れました。これにより、計画していた実験スケジュールの調整が必要となり、研究活動の一部を次年度に延期することになりました。 また、世界的なパンデミック状況下で、安全対策を優先するために動物実験が制限されました。これにより、計画されていた実験の多くが予定通りに進行することができず、研究成果の取りまとめに遅れが生じています。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は研究成果の整理が完了次第、速やかに学術誌への投稿を行い、研究の普及に努めます。投稿に伴う論文投稿費等にこれらの予算を充てることで、研究成果の発表を効果的に進めます。また、必要に応じて、追加実験を行う予定です。
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