Elucidation of molecular mechanisms of lymphopoiesis by essential minerals through TRPM7
| Project/Area Number |
23K21384
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| Project/Area Number (Other) |
21H02754 (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 49070:Immunology-related
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
大洞 將嗣 順天堂大学, 大学院医学研究科, 先任准教授 (40351506)
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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 |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
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| Keywords | リンパ球 / ミネラル / イオンチャネル / 翻訳 / リンパ球分化 |
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| Outline of Research at the Start |
細菌などの病原体から身体を守る免疫応答では、T細胞などのリンパ球が重要な役割をします。古くからリンパ球が正常に機能するためには、カルシウム等の必須ミネラルが必要であることが知られていますが、必須ミネラルによるリンパ球分化の制御機構は今なお未解明な点が多く残っています。我々は、非選択的陽イオンチャネルTRPM7がリンパ球初期分化を制御することを見出しました。本研究では、ライブイメージング技術、プロテオームなどの網羅的な解析、分化誘導法を駆使し、TRPM7によるリンパ球初期分化の分子制御機構を解明を通して、必須ミネラルによる獲得免疫システム成立の理解を深めることを目的とします。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、必須ミネラルによる獲得免疫システム成立の新規分子基盤を明らかにすることである。本年度は以下の成果を得ることができた。
1. TRPM7欠損によるT細胞分化障害の分子メカニズムを明らかにするために、コントロールマウスとTrpm7(flox/flox) x Rag1-CreマウスのDN3a細胞を用いてRNA-seq解析を行った。その結果、TRPM7欠損DN3a細胞においてサイトカインAのシグナルの亢進とタンパク質合成経路の活性化の低下が認められた。次に、サイトカインAの影響を排除するために、フィーダーフリーのin vitro のT細胞分化培養系を用いて解析を行った結果、サイトカインAが存在しない状態でもTRPM7の欠損によってT細胞の分化はDN3a細胞で停止した。この結果から、TRPM7欠損による分化障害はサイトカインA非依存的であり、タンパク質合成経路の活性化の低下、あるいは別の要因である可能性が示唆された。
2. Trpm7(flox/flox) x Cd4-Creマウスの脾臓由来CD8陽性T細胞を抗CD3抗体と抗CD28抗体で共刺激した場合、細胞は芽球化する一方、刺激後１２時間過ぎから細胞死が観察され、１８時間後にはほぼ細胞死となった。そこで、TCR刺激後の細胞内シグナル伝達をリン酸化プロテオーム解析した結果、TRPM7はp53に関連する分子やタンパク質翻訳に関連する分子のリン酸化に関与することが示唆された。
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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
RNA-seq解析やプロテオーム解析でTRPM7が関与するシグナル伝達経路が絞り込め、さらにフィーダーフリーのin vitro のT細胞分化培養系で大量にDN3a細胞を得ることができるようになり、in vitroの解析が進められるようになったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
個体レベルでサイトカインA の影響を排除するために、現在Trpm7(flox/flox) x Rag1-CreマウスとサイトカインA受容体KOマウスの２重欠損マウスを作成中である。この２重欠損マウス由来のDN3a細胞、およびフィーダーフリーのin vitro T細胞分化培養系由来のDN3a細胞を用いてRNA-seq解析とプロテオーム解析を実施し、TRPM7が制御するシグナル伝達経路を同定する。その後、フィーダーフリーのin vitro T細胞分化培養系で、レトロウイルスベクターを用いて候補分子の過剰発現や発現抑制によって、TRPM7によるT細胞初期初期分化の制御機構を明らかにする。
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Report
(3 results)
Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Bicarbonate signalling via G protein-coupled receptor regulates ischaemia-reperfusion injury2024
Author(s)
Jo-Watanabe A, Inaba T, Osada T, Hashimoto R, Nishizawa T, Okuno T, Ihara S, Touhara K, Hattori N, Oh-Hora M, Nureki O, Yokomizo T
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 15
Issue: 1
Pages: 1530-1530
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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