2019 Fiscal Year Research-status Report
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19K10104
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鈴木 茂樹 東北大学, 大学病院, 講師 (30549762)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
根本 英二 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (40292221)
山田 聡 東北大学, 歯学研究科, 教授 (40359849)
土屋 志津 広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (60610053)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 歯根膜細胞 / RNA-seq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
慢性歯周炎発症による歯周組織破壊は微生物因子・環境的因子依存が大きいとされ、発症予測や予後予知性を可能にする一塩基多型などの決定的な遺伝的素因は未だ十分に解明されていない。近年、多くのタンパク質をコードしない RNA (long non-coding RNA: lncRNA) が染色体の各位置から転写され、クロマチンの三次元的構成に寄与し、近傍遺伝子座のみならず異なる染色体上の遺伝子座における mRNA の転写をも制御することが報告されている。しかしながら、歯周組織構成細胞における lncRNA の発現やその歯周炎病態成立への関与についてはほとんど解明されていない。そこで、本研究計画では、歯周組織構成細胞における機能的 lncRNA 群の同定とその作用機序を解明することを目的としている。2019年度は、通常培養あるいは硬組織分化誘導培養を行った歯根膜由来細胞からそれぞれtotal RNAを回収した。得られたRNAをpoly A tailでselectionし、RNA-seqにかけてraw dataを得た。得られたraw dataをbioinformatics解析にかけ、歯根膜細胞が発現するRNAを網羅的に同定するとともに、機能別分類およびRNA annotationにより歯根膜細胞が発現するlncRNAを同定した。raw dataに対するbioinformatics解析を行うために必須である、UCSC genome browserなどのウェブツールへの通信環境の構築やHOMERなどのコマンドツールを用いて目的に沿った解析法の確立を行った。
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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
初年度である2019年度は、歯周組織構成細胞に発現する lncRNA の網羅的な探索を大きな目的としていた。RNA-seqにより得られたraw dataに対するbioinformatics解析を行うために必須である、ウェブツールおよびコマンドツールの環境を整え、解析法を確立したことから、今後の研究計画の進展が期待できるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の具体的な方策を以下に示す。
歯周組織構成細胞刺激下での新規同定 lncRNA の発現・局在の検討 慢性歯周炎病態成立時に歯周組織が受容する刺激モデルとして、歯周組織構成細胞を① LPS, ② TNF-alpha を主とする各種炎症性サイトカインで刺激する。さらには、③ 継代を重ねることで経年的な老化モデルとする。ヒト歯根膜細胞の恒常的な反応として、④ 培養伸展器を用いて mechanical stress を負荷し、咬合力負荷モデルとする。これら刺激下における候補 lncRNA 発現レベルを qPCR 法にて比較検討し、歯周組織構成細胞において発現誘導される機能的 lncRNA 群を抽出する。
候補 lncRNA 発現抑制による歯周組織構成細胞への影響の検討 候補 lncRNA に特異的な siRNA を歯周組織構成細胞に導入し、その増殖能・遊走能・細胞間接着への影響について検討し、さらには、ヒト歯根膜細胞を用いて硬組織分化能への影響を検討する。得られた結果から、候補 lncRNAの選別を行い機能的 lncRNA として決定する。
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| Causes of Carryover |
in vitroでの実験計画の一部が2020年度開始予定となり、そのための必要試薬購入費が2020年度での使用となったため。
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[Journal Article] A Small Nuclear Acidic Protein (MTI-II, Zn2+ Binding Protein, Parathymosin) attenuates TNFa inhibition of BMP-induced osteogenesis by enhancing accessibility of the Smad4-NF-kB p65 complex to Smad binding element.2020
Author(s)
Hirata-Tsuchiya S, Suzuki S*, Okamoto K, Saito N, Yuan H, Yamada S, Jimi E, Shiba H, Kitamura C
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Journal Title
Molecular and Cellular Biochemistry
Volume: accepted
Pages: 2020
DOI
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