| Project/Area Number |
23K05766
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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 44010:Cell biology-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
中里 亮太 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (30761803)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
IJAZ FARYAL 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (80845595)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 時計遺伝子 / オルガネラ / 細胞骨格 |
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| Outline of Research at the Start |
多くの生命現象は約24時間周期の概日リズムを示し、概日リズムは時計遺伝子と呼ばれる転写因子群により生み出される。これまで、時計遺伝子は細胞骨格・オルガネラの構造や機能を制御することが報告されてきた。一方、我々は細胞骨格・オルガネラもまた時計遺伝子の発現を制御するという知見を得た。本研究では細胞骨格・オルガネラと時計遺伝子の相互制御機構の存在を実証し、その分子メカニズムと生理学的意義の解明に挑む。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は時計遺伝子と細胞骨格・オルガネラの相互制御機構を解析する中で、特に時計遺伝子と一次繊毛について詳細な解析を行った。
以前、時計遺伝子により一次繊毛の長さが制御され概日リズムを示すことは固定した細胞のサンプルを用いた免疫染色により明らかにしていた。本年度は一次繊毛のマーカータンパク質であるArl13bに蛍光タンパク質(Venus)を融合したArl13b-Venusを発現するNIH/3T3細胞を用いたライブセルイメージング解析を行った。その結果、生細胞においても一次繊毛の長さが約24時間周期で変化することを明らかにした。現在、一次繊毛以外のオルガネラや細胞骨格のマーカータンパク質を蛍光標識した細胞を作製しており、ライブセルイメージングによる時計遺伝子との関係性を検討している。
また、本年度は細胞骨格・オルガネラによる時計遺伝子の制御メカニズムを検討するため、遺伝子改変による細胞骨格・オルガネラ変容細胞の作製を行った。一次繊毛に関しては一次繊毛を完全に欠損するKif3aノックアウト細胞に加え、一次繊毛が短くなるBbs2ノックアウト細胞やInpp5eノックアウト細胞の作製を行った。次年度以降は本年度作製した遺伝子改変細胞を使用し、細胞骨格・オルガネラが時計遺伝子に与える影響を検討する。
さらに、本年度はFRB/FKBPの相互作用を利用した標的分子の細胞内局在制御システムも構築し、次年度以降の本格的な解析の準備も整えた。
本年度の研究成果の一部は様々な学会で発表するとともに、論文として国際誌へ発表を行った（EMBO Reports, 2023）
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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
本年度は遺伝子改変細胞の作製や新たな細胞内局在制御システムの構築が完了し、最終的な研究目的達成へ向けての準備が整った。また、研究成果の一部を論文として発表したことからも、計画通りおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は本年度作製した遺伝子改変細胞や細胞内局在制御システムを用いることで、時計遺伝子と細胞骨格・オルガネラの相互制御機構を明らかにしていく。
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