| Project/Area Number |
23K14019
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 40040:Aquatic life science-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
辺 浩美 北海道大学, 水産科学研究院, 助教 (30962758)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | トロンボポエチン / 海洋天然物 / 生理活性 / 生理活性タンパク質 / トロンボポエチン受容体 / レクチン / カイメン |
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| Outline of Research at the Start |
応募者はこれまでに海綿由来新規タンパク質トロンボコルチシン（ThC）がTPO受容体の糖鎖に結合することで活性化を引き起こすという、新規活性化機構の存在を立証した。さらに、ThCによる受容体活性化は、TPOとは異なる挙動を示したため、造血サイトカイン受容体には未知の多様な活性化機構が存在しているのではないか？と考えた。
予備実験において、函館産ソフトコーラル抽出物はTPO・ThCとは異なる活性を示し、これらの成分が造血サイトカイン受容体活性化の多様性を探る上で、極めて有用なケミカルプローブであることが示唆された。本研究では活性成分の単離・構造決定さらには活性化機構の詳細を理解することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2024年度は、昨年度に引き続き、函館産ソフトコーラルのサンプリングおよびTPO様活性に関する検討を行った。2024年8月に実施したサンプリングでは、これまで繁茂していた本ソフトコーラルは確認できず、代わりに見た目の類似した別種と思われるソフトコーラルが占めていた。このため、新たな生体サンプルの確保には至らなかった。なお、過去に採取した冷凍ストックが一定量残っており、研究の継続は可能であるが、当初予定していたセルソーターによる細胞の分取、細胞種ごとの活性評価、遺伝子抽出やSDS-PAGE等の解析を行うには生きたサンプルが不可欠であり、本年度は実施できなかった。一方、対象ソフトコーラルを飼育している国内施設の情報を得ており、現在、入手可能性を調査中であり、今後も複数のルートで確保を試みる予定である。
加えて、抽出物中の活性本体について検討を進めたところ、活性は透析内液（高分子画分）に局在し、比較的広いpHや温度条件下で安定である一方、プロテアーゼ処理で活性が消失したことから、タンパク質であると推定された。また、TPO受容体アゴニストであるTPO、エルトロンボパグ、ThCとの共添加実験において、特にエルトロンボパグおよびThCとの併用により活性が相乗的に増強された。この結果は、本抽出物中の活性本体がTPOと類似または全く新規の機構によって受容体を活性化している可能性を示唆するものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度のサンプリングでは、これまで繁茂していた目的のソフトコーラルが見つからず、代わりに別種と思われるソフトコーラルが繁茂していたため、生体サンプルの採取を行うことができず、予定していた実験を実施することができなかったため。。
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| Strategy for Future Research Activity |
2025年度は、例年同様、生体サンプルの採取を試みるものの、新規確保は難しいと予測される。したがって既存の冷凍ストック試料を活用し、ソフトコーラル由来TPO様活性因子の特性解析と作用機構の解明を進める。
具体的には、抽出物の透析内液、高分子画分についてプロテアーゼや糖鎖分解酵素などの酵素処理を行い、活性保持条件の詳細を検討する。さらに、カラムクロマトグラフィーによりタンパク質を分画し、各フラクションの活性を評価する。活性が認められたフラクションと活性のないフラクションを比較し、活性フラクションに特異的に存在するペプチド配列を、質量分析（LC-MS/MS）により探索する。こうした手法を用いて、ソフトコーラル由来の新規TPO様活性因子の同定を試みる。
加えて、TPO受容体アゴニスト（TPO、エルトロンボパグ、ThC）とのより詳細な共添加実験を行い、受容体下流のシグナル解析を行うことでソフトコーラル由来活性因子がどのように受容体を活性化するのか、そのメカニズムを解明していく。
最終年度にあたる2025年度は、これまでの成果を踏まえ、活性本体の構造特性と受容体活性化機構の両面から着実に研究を推進する。最終的には、ソフトコーラル由来の新規TPO様活性分子の同定に向けた基盤を築くことを目指す。
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