2018 Fiscal Year Research-status Report
Maintenance of intestinal homeostasis by long non-coding RNA
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18K15115
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
千葉 朋希 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (00645830)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 長鎖非コードRNA / 炎症性サイトカイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
新たに同定した長鎖非コードRNAが炎症性サイトカインであるIL-6やTNFα、GM-CSFなどの産生に極めて重要であることを示してきた。また、このメカニズムとし て転写因子NF-kBのプロモーター領域への動員およびそれに続くRNAポリメラーゼIIの動員の低下による転写レベルにおける制御であることを明らかにしてきた。 本研究ではこの長鎖非コードRNAをゲノム編集技術を用いて遺伝子改変マウス(ノックアウトマウス)を作製し、個体レベルにおける炎症応答への寄与を明らか に することを目的とした。これまでにゲノム編集技術を用いて、ノックアウトマウスの作製に成功し、このノックアウトマウスはLPS投与によるエンドトキシン ショックに対して抵抗性を示し、全身性の炎症応答において重要な非コードRNAであることが示唆された。一方で硫酸デキストランナトリウム(DSS)誘導性大腸 炎において野生型マウスに比べて、ノックアウトマウスは感受性を示し、体重減少とともに早期に死亡した。腸管固有層のCD11b陽性マクロファージを野生型お よびノックアウトマウスより単離し、炎症性サイトカインの発現を検討したところ、CD11b陽性細胞でIL-6やIL12p40、GM-CSFの発現が顕著に低下していた。これ らのサイトカインは炎症応答を惹起するとともに腸管上皮細胞の恒常性維持において重要であることが知られている。以上のことから、長鎖非コードRNAが腸管 においては抗炎症性に作用し、腸管の恒常性維持に重要であ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
当初の計画通りにゲノム編集技術を用いて長鎖非コードRNAをポリAシグナル配列をノックインすることでノックアウトするマウスを用いて、腸管固有層より単離した、CD11b陽性マクロファージにおいて、IL-6などの炎症性サイトカインの発現が低下を確認することに成功した。その分子メカニズムとして、１つ目は非コードRNAが炎症性サイトカインのプロモーター領域に作用し転写を制御する可能性と、２つ目は非コードRNAがタンパク質と複合体を形成し転写を調節する可能性が考えられた。そこでChiromatin isokation by RNA purification (ChIRP)方を用いて非コードRNAと相互作用するDNAまたはタンパク質の同定を試みた。その結果、非コードRNAと相互作用するDNAおよびタンパク質が存在することが明らかとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究成果において新規に同定した長鎖非コードRNAが炎症性サイトカインの転写制御においてDNAまたはタンパク質と相互作用し、機能すると考えられる。そのため、ChIRP法により得られたDNAを次世代シーケンサーにより配列決定し、さらにタンパク質を質量分析により同定することで非コードRNAの炎症性サイトカインの転写制御における分子機構の解明を目指す。また、硫酸デキス トランナトリウム(Dextran Sodium Sulfate、DSS)誘導性腸炎モデルにおいて、腸内細菌により適度に誘導される炎症性サイトカインが腸管にの恒常性維持に重要であ ることが示唆されていることから、長鎖非コードRNAの発現を抗生物質投与による共生細菌の除去を行い検討するとともに、DSS誘導性腸炎モデルにおいて、病態形成時における長鎖非コードRNAの発現様式やサイトカイン、インターフェロンの発現を経 時的に検証し、長鎖非コードRNAの腸管恒常性維持機構の解明を目指す。
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| Causes of Carryover |
本研究を通じて、非コードRNAの炎症性サイトカインの転写制御におけるメカニズムとしてプロモーターへの相互作用とタンパク質との複合体形成の両者が重要であることが明らかになってきた。これらの解析に実施に必要な試薬類の購入が必要となったた め繰越が必要となった。
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Research Products
(5 results)
