2016 Fiscal Year Research-status Report
マイクロＲＮＡ導入マウス心筋症におけるヘキソキナーゼ２とMAS受容体シグナル解析
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16K08748
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
岩本 隆司 中部大学, 生命健康科学部, 教授 (60223426)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市原 正智 中部大学, 生命健康科学部, 教授 (00314013)
小形 岳寛 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10402877)
野田 明子 中部大学, 臨床検査技術教育・実習センター, 教授 (80252287)
上田 潤 中部大学, 実験動物教育研究センター, 助教 (80450394)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | マイクロＲＮＡ / 拡張型心筋症 / ヘキソキナーゼ２ / MAS1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心筋特異的miR-143強発現トランスジェニックマウス(miRTG)は拡張型心筋症様の症状を呈する。これらのマウスでは解糖系律速酵素であるヘキソキナーゼ２（HK2)の発現が有意に低下していた。そこで我々はHK2の心筋特異的トランスジェニックマウス(HK2TG)を樹立し、miRTGと交配し、症状をレスキュー出来るかどうかを検討した。しかしながらmiRTG x HK2TGダブルTGにはmiRTGと比べて病態の改善は見られなかった。
またアンジオテンシン1-7の受容体であるMAS1の発現がmiRTGの症状進行と共に低下する事実を見出していたため、MAS1の発現低下はアンジオテンシン1-7のシグナルを低下させ、アンジオテンシンIIのシグナルを亢進させるとの仮説に基づき、MAS1の発現を補填する事を試みた。心筋特異的にMAS1強発現のTGを作成し、miRTGと交配した。しかし意外にもMAS1との交配により症状の進行は逆に促進された。またMASTGの中で最も発現の強い系統は心不全により早期に死亡した。
一方、最近HK2がmTORC1を抑制する事により、心筋のオートファジーを活性化するという報告があったので、miRTG心におけるオートファジーを解析した。ウエスタンブロット法による解析ではmiRTGにおいて24時間絶食後にLC3IIが低下し、p62が増加しており、オートファジーの抑制が示唆された。そこでより直接的に評価するために、GFP-LC3マウスをmiRTGと交配した。しかしながら絶食時においてもGFP-LC3のシグナルにはmiRTGと野生型との間に有意な差が認められなかった。
以上より、当初本病態に深く関与していると考えられたHK2の発現低下は少なくとも本病態にメジャーな役割を担っているとは考えにくいと思われた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
miRTGで発現が低下しているHK2とMAS1に注目して、それらを補填する事により病態の改善が計られるとの仮説のもと、それらの心筋特異的TG（それぞれHK2TG, MASTG）を作成し、miRTGと交配する実験を試みた。もしこれらの試みにより病態が改善されれば、それらの分子の発現低下が本病態に深く関与している事が示唆されると共に、それらのダブルTGを解析する事により本病態の中核を成すシグナル経路を抽出出来るのではないかと考えた。当初の予定通りHK2TGとMASTGの強発現系統を複数樹立する事に成功した。しかしながら、これらの分子の心筋特異的強発現では本病態をレスキューすることが出来なかったため、それ以降の研究の展開を推進する事が出来なかった。ただ、MAS1の最も発現の強い系統はそれのみで拡張型心筋症様の症状を呈するため、MAS1を生理的レベルに発現するマウスを樹立出来ないと目的とするレスキュー実験が困難と考えられた。
またオートファジー解析用のマウスGFP-LC3マウスとの交配も計画通り進行した。しかし予想に反してmiRTG x GFP-LC3ダブルTGにおいてオートファジーの活性低下が見られなかったため、本試みもこれ以降の展開が困難になった。
以上より、当初予定した遺伝子改変マウスは全て予定通り樹立あるいは入手できたが、その結果が予期されたものではなかったため、計画の修正が必要になった。
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| Strategy for Future Research Activity |
HK2TGとMASTGとの交配実験の結果が予想と反したため計画の修正をする事となった。我々はこれらの分子とは別に酸化ストレス応答転写因子Nrf2の発現が早期より上昇している事に着目していた。現在Nrf2の発現増強が本病態に関与している可能性を検討するためNrf2欠損マウスとの交配を開始している。また、MASTGに見られる心機能異常の解析も並行して進める予定である。
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| Causes of Carryover |
やや進捗が遅れて計画の修正をした事、またそのため充分なデータが揃わず学会での発表を今年度は行わなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
2017年度には計画の速やかな軌道修正を行い、学会発表へのデータを準備出来る様に進めていく。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Testis-Specific Histone Variant H3t is Essential for Entry into Spermatogenesis.2017
Author(s)
Ueda, J., Harada, A, Urahama, T., Machida, S., Maehara, K., Nogami, J., Horikoshi, N., Osakabe, A., Taguchi, H., Tanaka, H., Tachiwana, H., Yao, T., Yamada, M., Iwamoto, T., Isotani, A., Ikawa, M., Tachibana, T., Kimura, H., Ohkawa, Y., Kurumizaka, H., Yamagata, K.
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 18
Pages: 593-600
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Testis-Specific Histone Variant H3t is Essential for Entry into Spermatogenesis.2016
Author(s)
Ueda, J., Harada, A., Urahama, T., Machida, S., Maehara, K., Horikoshi, N., Osakabe, A., Taguchi, H., Tanaka, H., Tachiwana, H., Yao, T., Yamada M, Iwamoto T., Isotani, A., Ikawa, M., Tachibana, T., Kimura, H., Ohkawa, Y., Kurumizaka, H., Yamagata, K
Organizer
Cold Spring Harbor Asia ‘Chromatin, Epigenetics and Transcription
Place of Presentation
Suzhou, China
Year and Date
2016-05-09 – 2016-05-13
Int'l Joint Research
