| Project/Area Number |
23K21371
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| Project/Area Number (Other) |
21H02666 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 48020:Physiology-related
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| Research Institution | Kurume University |
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Principal Investigator |
中島 則行 久留米大学, 医学部, 教授 (80625468)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武谷 三恵 久留米大学, 医学部, 准教授 (30289433)
中島 明子 久留米大学, 医学部, 助教 (40867024)
鷹野 誠 久留米大学, 医学部, 教授 (30236252)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
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| Keywords | cAMP / Neural renewal / Hypothalamus / OMP / NES / Bioinformatics / DNA / CAPN |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では視床下部において新生を繰り返す神経に焦点を絞り、cAMP動態が新生神経の成熟過程やストレス応答において果たす機能の解明を目的とする。そのためには、任意の時点で新生神経に「めじるし」をつけ、その後、この細胞が成熟に伴って移動する過程を追跡し、さらにこの細胞が細胞周期のどの時期にあるかを明らかにする必要がある。新生神経に着目し、細胞周期を可視化しつつ脳内での運命を追跡する技術を用いて、神経新生過程においてｃAMPの動態制御が果たす役割を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
嗅細胞マーカOMPは、嗅細胞では嗅覚受容体の下流シグナルを制御する。脳内では視床下部に発現しており、種々のシグナル統合に関わると考えられる。OMP遺伝子は、細胞の形態形成・アポトーシスに関わるカルシウム依存的プロテアーゼ（カルパイン5：CAPN5）遺伝子のイントロンに「入れ子構造（nestedgene）」で存在しており、転写因子GAP43によってCAPN5と相反的な発現制御を受ける可能性を発見した（Nakashima N. et al., Mol. Brain, 2019）。新たに考案したBioinformatics計算法（PKV法）によって、高度に保存されたロイシンリッチ領域があることを発見した。ロイシンリッチ領域は他のタンパク質において核外輸送シグナル（NES)として知られている。そこで、ロイシンをアラニンへ変えてシグナルを破壊したアラニン変異型OMPを作成し、HEK293T細胞に発現させたのちにOMPの細胞内分布を確かめた。その結果、アラニン変異型OMPは野生型OMPに比べて核に存在する割合が増加し、ロイシンリッチ領域がNESとして機能することを突き止めた（Nakashima N. et al., Mol. Brain, 2022）。現在、培養細胞にOMPを強制発現させて、ゲノムDNAとの相互作用領域をChIP‐NGS法により同定をする準備を進めている。
さらにゲノム編集技術を用いて、OMPの遺伝子発現に関わる領域の同定を進めている。13系統のマウスが得られ、現在そのホモ化を進めている。
また、予定していた脳内でのOMP発現細胞の挙動を観察するためのAAVベクタの作成を完了した。In vivo接種実験により、細胞の動きの追跡を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ウイルスベクター作成にあたり、レポータ遺伝子の挙動の異常および、OMPの新たな機能を発見したため、レポータの改変および発現検証実験を追加したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
OMPのゲノム相互作用と発現制御機構について、おおむね明らかになりつつあるので重点的に解析を進める。
一方で、予定していたウイルスベクター接種実験を着実に進めて、In vivoでのOMPの生理機能を明らかにする。
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