2020 Fiscal Year Research-status Report
Toxico-Transcriptome study of environmental chemicals
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19K12346
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| Research Institution | Tokushima Bunri University |
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Principal Investigator |
角 大悟 徳島文理大学, 薬学部, 教授 (30400683)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 毒性発現 / 亜ヒ酸 / スプライシング / SRSF |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、化学物資によるスプライシング異常と毒性発現機構を明らかにすることを目的としている。これまでに、本助成により１）スプライシングに関与するSerine-Arginine rich Splicing Factor 5（SRSF5）siRNAの導入により亜ヒ酸に対する感受性が亢進することを見出している。また、SRSN5 siRNAを導入した細胞での遺伝子発現量の変動について次世代シークエンサーを用い検討したところ、SRSF5 siRNAの導入により155の遺伝子群において、Controlと比較して2倍以上発現が低下していることを見出している。本年度は、RNA-seqによって明らかとなった155の遺伝子群の中から、転写産物の機能が明らかになっている11遺伝子のmRNA量について、SRSF5の効果の検証並びに、As(III)によるmRNA量の変化についてRealtime-PCR法で検討した。その結果、11遺伝子のうち、2遺伝子においてSRSF5 siRNAの影響が見られなかった。残りの9遺伝子のうち、5遺伝子はAs(III)により変化が見られず、3遺伝子はAs(III)によりmRNA量は上昇、1遺伝子はAs(III)によりmRNAが減少していた。そこで、SRSF5 siRNAの効果が検証できた5遺伝子のsiRNAを導入したHaCaT細胞におけるAs(III)の感受性を検討したところ、Forkhead box A1（FOXA1）siRNAの導入により、As(III)の感受性が顕著に上昇した。これらの結果から、SRSF5 siRNA導入細胞でのAs(III)に対する感受性の上昇の一因として、FOXA1のmRNA量の減少が関与していることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究課題では、３つの課題を挙げ研究を遂行している。課題１の「化学物質によるスプライシングバリアントの網羅的解析」に関しては、現在使用する細胞や化学物質について検討を進めているところであり本年度には、おおまかな結果が得られると考えている。課題２の「スプライシングバリアントから翻訳されるリコンビナントタンパク質の生成および活性評価」に関しては、課題１と関連していることから、同様に結果が得られると考えている。また、もう一つの課題２である「siRNAによる対象mRNAの減少に伴う化学物質の毒性評価」に関しては、課題３の内容と類似するが、現在までにFOXA1などの遺伝子産物が亜ヒ酸の毒性に関連することを見出しており、順調に進んでいる。課題３の「スプライシング因子の減少に伴う化学物質の毒性評価」、「スプライシング因子の減少によるスプライシングバリアントの網羅的解析（次世代シークエンサーを使用）」、「siRNAによる対象mRNAの減少に伴う化学物質の毒性評価」に関しては、亜ヒ酸毒性に関与するFOXA１の関与、またグルタチオン 因子の関連も明らかになりつつあるので、順調に進んでいる。
課題１に関して、今年度の結果に委ねられていることから、少々遅延していることが否めないが、今年度精力的に研究を行く予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
SRSF5からスタートした研究検討から、FOXA1のsiRNA処理した細胞では亜ヒ酸に対する感受性が上昇すること、FOXA1が亜ヒ酸曝露により発現量が増加すること、が明らかとなり、FOXA1は亜ヒ酸の毒性に対する防御因子であることが強く推測された。今後の検討課題として、FOXA1は転写因子であることから、FOXA1により制御を受けている因子を探索する。方法としては、HaCaT細胞にFOXA1 siRNAを導入した細胞での遺伝子発現量の変動を検出し、その中から亜ヒ酸の毒性に関与する因子を同定していく。
SRSF5 siRNAにより発現量が変動した遺伝子群の中にグルタチオン関連因子が同定されている。現在までに亜ヒ酸の毒性発現にグルタチオンが関係していることは明らかであるが、本研究で同定された因子が亜ヒ酸の毒性に関連するかについての報告はない。そこで、本因子の亜ヒ酸に対する発現量の変動を明らかにするとともに、siRNAを用いて亜ヒ酸の毒性変動、さらにはグルタチオン量との関連を調べていく。
本研究課題の１つである、「化学物質によるスプライシングバリアントの網羅的解析」（次世代シークエンサーを使用）」に関しては、現在使用する細胞や化学物質について検討を進めている。
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| Causes of Carryover |
課題１の研究内容である、「化学物質によるスプライシングバリアントの網羅的解析（次世代シークエンサーを使用）」のサンプル作成に少々時間がかかっており、そのために、次世代シークエンサーの外注依頼金額が残余したものである。今年度は、本金額を使用して、化学物質により誘発されるスプライシングバリアントを検出している予定である。
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