2015 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Oxygen biology: a new criterion for integrated understanding of life |
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| Project/Area Number |
26111007
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
三木 裕明 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (80302602)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関根 史織 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (70612654)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | シグナル伝達 / ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）活性酸素センサー分子PRLとその標的分子CNNM/MagExの結合が細胞の状態に応じて変化している可能性を調べたところ、細胞内Mg2+濃度が非常に重要であることを見つけた。また、そのときPRLのリン酸化状態が変化していることを示す実験結果も得られた。DOCAや食塩の投与による高血圧モデルマウス実験系で、CNNM2/MagEx2の遺伝子欠損によって明確に血圧が減少することを明らかにした。また、Six2プロモーターを利用したCreの発現により腎臓特異的なCNNM2の遺伝子欠損も行い、腎臓におけるCNNM2の機能がマグネシウム恒常性や血圧の調節に重要であることも明らかにした。TRPM6遺伝子欠損マウスの作成に関しては、注入したES細胞に由来する組換え遺伝子を有するマウスの存在を確認できた。高食塩刺激で血圧上昇が報告されているDahl SSラットに実際に高食塩を与え、その血圧の変化についての経時的モニターも実施した。
（２）TNFα大量投与による全身性炎症モデルに対してKLHDC10欠損マウスが抵抗性を示すという表現型の分子基盤を探るべく、細胞系を用いた実験系を中心に解析を行った。全身性炎症の一次的反応として、細胞死を起こした細胞からDAMPsをはじめとする各種液性因子が放出される。このDAMPsに炎症性細胞が応答して、各種サイトカインを放出する結果、過剰な炎症応答が惹起されることが広く知られている。siRNAによる発現抑制系による検討の結果、KLHDC10の発現抑制による炎症性サイトカインの発現誘導抑制は観察されなかった。しかしながらKLHDC10の発現抑制によって、炎症細胞の細胞死が亢進するということを新たに見出した。この結果は、KLHDC10欠損マウスにおいては、炎症細胞の細胞死が亢進することによって過剰な炎症応答から免れていることを想起させる。
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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
本研究では、活性酸素の直接の酸化標的となる活性酸素センサー分子に着目して、細胞の活性酸素応答を分子レベルで明らかにすることを目的としており、センサー分子PRLやKLHDC10-PP5の酸化に始まる分子応答機序や、その下流で起こるMg2+輸送や細胞死などに関する解析を進める。２７年度においては、交付申請書に具体的に記した研究計画をほぼ実施することができた。PRLとCNNMの結合の制御におけるMg2+の重要性や過剰な炎症応答を回避する新規の機構、など当初予想していなかった研究成果が得られた。今後これらの発見をベースに本研究のさらなる発展が期待でき、その基礎となる重要な発見と位置付けられる。これらの理由から、２７年度はおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
順調に進展した２７年度の研究成果を受けて、基本的には申請時の大まかな方向に沿って、さらに発展させてゆく形で今後の研究を進めて行くことを計画している。またそれと共に、特に重要な成果と考えられるPRLとCNNMの結合の制御や過剰な炎症応答の回避機構については、それを明確にしてゆくための研究計画を追加したり、よりフォーカスを強めた内容になっている。本研究の所期の目的である「細胞の活性酸素応答を分子レベルで明らかにする」に合致しており、これらの研究計画を実施することでさらに大きな発展が期待できる。
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