2016 Fiscal Year Research-status Report
細胞外ヒストンの光と影－抗微生物作用並びに細胞毒性に関わる分子内配列の探索と応用
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15K07134
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
岩室 祥一 東邦大学, 理学部, 教授 (70221794)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 哲也 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (00195794)
菊山 榮 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 名誉教授 (20063638)
蓮沼 至 東邦大学, 理学部, 講師 (40434261)
岡田 令子 静岡大学, 理学部, 講師 (50386554)
中野 真樹 東邦大学, 理学部, 博士研究員 (20646195)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ヒストン / 抗菌ペプチド / 細胞毒性 / 細胞膜透過ペプチド / 生体防御ペプチド / 両生類 / Rana ulma |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒストンは、細胞の核内においてはヌクレオソームを形成し、遺伝子の転写制御に深く関与するタンパク質として広く認知されている。一方、近年の研究により、ヒストンは細胞外においては細胞に対し傷害性を発揮するため、微生物細胞に対しては抗菌作用を、真核細胞に対しては毒性を示すという、生体防御における二面性をもつ。本研究では、１年目に完全長のヒストンH3の抗菌スペクトラムと種々の真核細胞に対する毒性を解析・明らかにしたので、２年目（昨年度）はヒストンH3分子内のどの領域がその抗菌活性や細胞毒性を発揮するのかを特定することを目的とした。ヒストンH3を４つの領域に分け、その配列に対応するペプチドを合成し、微量液体希釈法並びにMTTアッセイ法を用いて解析した結果、それぞれの作用をもつ領域を特定することができた。さらに、代表者らはヒストンH2Bに細胞膜透過性が存在することも過去に報告しており、今回、その作用に必要となる領域と配列の絞り込みにも成功した。これらの成果はいずれも学会に発表を行っている。また、本研究と同様の実験手法を利用し、Rana ulma（リュウキュウアカガエル）の皮膚からcDNAクローニングにより得られた生体防御ペプチドについて、グラム陰性菌・グラム陽性菌・真菌に対する抗微生物活性ならびに真核細胞に対する細胞毒性の有無の検証を行った。R. ulmaは2011年にRana okinavanaから再分類された種であることから、その生体防御ペプチドに関する研究は行われておらず、我々の成果はその最初のものである。その成果を報告するための投稿用の論文はほぼでき上がった状態である。
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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
研究は当初の計画通りに進み、成果は国内外の学会等で発表済みもしくは発表を控えている。学術論文の執筆に優先して3件の図書の執筆を行ったため（１件は出版済み、2件は未発表も校正段階）、論文執筆がやや遅れていることから、このような自己評価とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヒストンH3分子について、抗菌性と細胞毒性を発揮する領域が特定できたので、それぞれを作用させた細菌および真核細胞について走査型電子顕微鏡による形態観察を行い、細胞傷害性の作用機序を明らかにし、投稿用の論文を執筆する。また、その領域の配列をもつペプチドが細胞や生体に及ぼす影響を検証するため、ペプチドで処理した培養細胞における炎症応答マーカー遺伝子発現の半定量的解析や、ペプチドを投与した動物（カイコを検討中）での敗血症の発症の有無を観察するとともに、ペプチドに対する抗体を用いることによりそれぞれの反応を抑制できるかどうかを検証する。また、ヒストンH2B分子に由来する細胞膜透過ペプチドを得たので、これを分子内キャリアとして機能的なペプチドの配列やsiRNAを結合させ、細胞内への導入を試みる。
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| Causes of Carryover |
主に、謝金等人件費をせずに研究を遂行できたため、差額が生じた。また、次年度の関連学会の多くが地方開催であることがわかり、その旅費分として繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
主に、研究において必要なペプチド合成の受託のための費用とする。業者に依頼するため、謝金ではなく物品費としての使用となる。また、発表を検討している関連学会の多くが地方開催（分子生物学会：神戸、動物学会：富山、ペプチド学会：京都、比較内分泌学会：奈良）となるため、その旅費にも使用する。
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[Presentation] Regulation of mRNA expression and biological effects of fowlicidin-1, -2, -3 in the quail (Coturnix japonica) bursa of Fabricius.2016
Author(s)
Ikeda T, Kondo H, Nunomura D, Furudate H, Yamanaka N, Hasunuma I, Iwamuro S, Kikuyama S, Kobayashi T.
Organizer
RegPep2016
Place of Presentation
Rouen (France)
Year and Date
2016-07-12 – 2016-07-14
Int'l Joint Research
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