Project/Area Number |
22K15387
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
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Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
Principal Investigator |
橋本 大輝 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, リサーチフェロー (40911342)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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Keywords | 内皮細胞 / シアストレス / TMEM100 / 転写制御 / 細胞骨格 |
Outline of Research at the Start |
TMEM100は胎生期において内皮細胞特異的に発現し、血管網の構築・維持に必須の膜タンパク因子である。TMEM100欠損マウス胚は動脈分化・血管成熟障害を引き起こして致死となるが、TMEM100発現誘導機構や作用機序については不明の点が多く残されている。内皮細胞は血流による力学的刺激(シアストレス)により遺伝子発現を変化させる。本研究では、マウスおよびヒト内皮細胞においてシアストレスによるTMEM100転写制御の有無を検討し、内皮細胞におけるTMEM100の作用機序の解明を目指す。
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Outline of Annual Research Achievements |
Tmem100を欠損したマウスは胎生期10.5日頃に血管系の異常を示し致死となる。このことはTmem100が血管形成に必須の因子であることを示している。その重要性にもかかわらずTmem100についての理解はほとんど進んでいない。本研究ではTmem100の遺伝子発現制御機構と機能の解明を目標としている。今年度はTmem100が血管内皮細胞に発現するために必要なエンハンサー領域を同定した。またこのエンハンサーに結合しうる転写因子群の中ら血管内皮細胞での特異的な発現を制御する転写因子Xを同定している。血管内皮細胞は血流により力学的なストレス(シアストレス)に暴露されており、そのストレスを感知した内皮細胞は細胞の遊走性や細胞間の接着強度の増強など様々な反応を示す。シアストレスの感知には細胞表面に発現するタンパク質が重要であるとされている。既にTmem100がシアストレスによてその発現が誘導されることが報告されているが、その詳細な制御機構は不明であった。今回同定した内皮特異的エンハンサーもシアストレスにより活性化されることを見出している。現在はシアストレス刺激を転写へとつなげるセカンドメッセンジャーの探索を行っている。機能解析についてもsiRNAを用いたTmem100発現抑制実験を行うことでシアストレス負荷時の細胞応答が変化することを確認しており、Tmem100のシアストレス応答における役割の理解が進んでいる。
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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
Tmem100の内皮特異的転写発現制御解析については胎生期におけるTmem100の発現を制御する遠位エンハンサー領域の同定が完了した。さらにその活性を制御する転写因子の絞り込みも完了しており、それぞれのエンハンサー活性への影響を評価した。機能解析においてはRNA干渉によるTmem100の発現低下によりシアストレス応答が変化していることを示唆するデータを取得している。また網羅的解析によりTmem100との関与が疑われるパートナー因子の同定も進めている。
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Strategy for Future Research Activity |
来年度は転写因子Xに加えて新たな転写因子の機能についてレポーターアッセイなどを行いin vitroでの活性を評価する。またトランスジェニックマウスを用いたin vivoでの活性についても検討する。機能解析においてはパートナー因子とTmem100の細胞内局在や複合体形成能についてin situ PLA法や免疫沈降法を用いて検討する。シアストレスに対する応答異常の観察には免疫蛍光染色やライブイメージング法を駆使しTmem1001の分子メカニズムを解明する。
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