心臓の心室筋の分化・成熟のメカニズムの解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K08469
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 鯉渕 信孝 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (30456131)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 雅裕 鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00360660)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 心室筋 / 細胞分化 / 発生

Outline of Annual Research Achievements

Hey2は心臓の心室に特異的に発現している転写因子である。申請者を含む内外の研究により、左心室から心房の性質を取り除き、左心室筋の正常な分化・成熟に関与している遺伝子であることが明らかになっている。しかしHey2単独では、心室筋の分化・成熟を保証するマスター遺伝子としての機能はない。つまりHey2の生理活性を調整している他の転写因子群の存在が予想される。本研究ではHey2の活性を制御する遺伝子を同定し、その機能、発現パターンを解析することによって心室筋の分化・成熟のメカニズムの解明を目指すことである。
昨年度から引き続き候補遺伝子の探索を行った。それらの中から、Hey2の生理活性を制御していると思われる遺伝子を見つけた。特にin situ hybridizatinで発現パターンを検討した結果、発現時期がHey2の生理活性つまり左心室から心房の性質を取り除く時期と位置が一致していた。
現在は、その候補遺伝子の全長をクローニングし、発現ベクターを作成し、心室筋を培養して候補遺伝子の強発現およびノックダウン実験を行い、実際に心室筋の分化・ 成熟のメカニズムに関与しているのかを検討しているところである。特に心房に特異的に発現している遺伝子の発現をHey2と協調して抑制する活性があるのかを検討する。さらにはCRISPER-Cas9によるゲノム編集技術を使って、ノックアウトマウスの作成も行う予定である。それらを使いさらに詳細な検討を行う予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初絞り込んだ候補遺伝子を心室筋を培養して強発現およびノックダウン実験を行い、実際に心室筋の分化・ 成熟のメカニズムに関与しているのかを検討した。しかし、いずれもHey2の活性を調整することはなかった。そのため、もう一度DNA CHIPのデータを解析しなおし、新たに候補遺伝子を見直す作業をおこなった。そのため、やや実験の進行が遅れてしまった。

Strategy for Future Research Activity

今後は、心室筋を培養して候補遺伝子の強発現およびノックダウン実験を行い、心室筋の分化・成熟のメカニズムに関与しているのかを確認する予定である。さ らにノックアウトマウスを用いて、詳細な解析を行う予定である。

Causes of Carryover

解析した遺伝子がHey2の活性を調整する機能を持たなかったため、スクリーニングからやり直したので、予定通りには進まなかった。