時期および組織特異的なプロテインノックダウンを可能とするデグロンシステムの開発
| Project/Area Number |
21K19188
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 42:Veterinary medical science, animal science, and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
成瀬 智恵 京都大学, 医学研究科, 准教授 (30372486)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅野 雅秀 京都大学, 医学研究科, 教授 (50251450)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | デグロン / マウス / プロテインノックダウン |
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| Outline of Research at the Start |
デグロンシステムは，細胞が本来持つタンパク質分解システムを利用して，人工的にデグロンタグを付加した標的タンパク質を，薬剤の添加により分解するプロテインノックダウン法である。動物個体での利用については，株化がん細胞にデグロンシステムを強制発現させてマウスに移植した例が報告されているが，個体の内在性タンパク質に応用した例は未だ発表がない。そこで，薬剤を腹腔内投与することによって，動物組織特異的に標的タンパク質を簡便にかつ迅速にノックダウンできるシステムを開発する。さらに，この方法を拡張して，組織・細胞特異的にデグロンシステムを機能させる方法を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体でのプロテインノックダウンは，2022年に我々のグループを含めたマウス生体への実装例３例が初めて報告され，現在も世界的に改良が進められており，将来的に広く使用される技術になると考えられる。しかしながら，現在のところ，特異性や効率に改良の余地がある。そこで，これらの問題点を克服する方法の開発を進めており，現在，サリドマイドアナログを用いた簡便なプロテインノックダウン法の開発を目指している。サリドマイドアナログは，タンパク質分解に関わるE3ユビキチンリガーゼの構成要素の１つであるCRBNへ結合し，本来基質とならない「ネオリガンド」の分解を誘導し，様々な薬理作用を示す。これまで，サリドマイド誘導体に反応するデグロンタグをEGFPに融合させた遺伝子発現ベクター，および，Creにより反転すると初めて機能的になるタグを組み込んだ遺伝子発現ベクターを細胞に導入して，タグの反転効率およびタンパク質ノックダウンの効果を評価してきた。デグロンタグをC末に組み込むと効率の良いノックダウンが可能となることが明らかになった。また，Creを作用させることによって，タグの反転は高効率で行われ，ノックダウンが起こることが明らかになった。これまでヒト細胞，または，CRBNをヒト化したマウス細胞を用いて実験を行ってきたが，マウス細胞においても機能するタグを開発したため，今後は，野生型マウスで機能するサリドマイドアナログを用いたノックダウン系を用いて研究を進める予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
デグロンタグをC末に組み込むと効率の良いノックダウンが可能となることが明らかになった。また，Creを作用させることによって，タグの反転は高効率で行われ，ノックダウンが起こることが明らかになった。さらに，野生型マウスで機能する新規デグロンタグを開発した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の研究で明らかにすることができた事象を元に，マウス細胞および生体での組織および時期特異的プロテインノックダウンを可能にするベクターを作製し，マウスへ実装する。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
