2019 Fiscal Year Research-status Report
能動的オートファジーによる細胞内代謝リモデリングを介した細胞増殖機構
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19K22482
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
山口 憲孝 千葉大学, 大学院薬学研究院, 准教授 (80399469)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | Autophagy / Signal transduction |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オートファジーは、細胞が飢餓ストレスに曝された際にタンパク質などの細胞内構成成分を分解し栄養素をリサイクリングする現象である。また、オートファジーは細胞内の不要なタンパク質や損傷したオルガネラの除去にも関与している。このように、オートファジーは細胞が様々なストレスに曝された際に受動的に活性化される、細胞生存のための防御システムという考えが支配的である。一方で最近、我々は、炎症性サイトカインInterleukin-1 (IL-1)の刺激によって、細胞のオートファジーが誘導されることを見出した。IL-1刺激によって活性化する転写因子Nuclear factor-κB (NF-κB)を阻害するとオートファジーが抑制されること、オートファジーの誘導に刺激後48～72時間ほど必要なことがわかり、NF-κBの標的遺伝子がオートファジーに関与していることが示された。RNA-seqによる遺伝子発現解析によってIL-1刺激にて発現誘導されるNF-κB標的遺伝子の解析を行い、オートファジーに関わる遺伝子のRNAiスクリーニングを行った結果、新規オートファジー誘導遺伝子（Autophagy-inducing factor: AUIF）の同定に成功した。AUIFは、その詳細な分子機能や生理機能についてはほとんど分かっていない分子である。興味深いことに、AUIFを細胞に安定発現させると、栄養が十分な新鮮な培地を用いて培養してもオートファジーが持続的に誘導されることがわかった。このことから、AUIFはストレスに依存することなく能動的にオートファジーを誘導する機能をもつことが示唆された。本研究では、AUIFの分子機能やAUIFによるオートファジーの生理機能解析を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、AUIFの生体における機能解析のために、AUIFノックアウトマウスの作製を行った。CRISPR-Cas9システムによってヘテロノックアウトマウスの樹立に成功したが、その後の交配によるホモ欠損マウスの樹立に想定以上の時間がかかり、研究に遅延が生じた。現在までに、ホモ欠損マウスが誕生しつつあり、今後はホモ欠損マウスの数を増やして解析を進める。
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| Strategy for Future Research Activity |
ノックアウトマウスの解析を進めるために、ホモ欠損マウスの数を増加させる必要がある。マウスが増加した後に、マウスを用いた個体レベルの解析や、線維芽細胞の初代培養解析により、AUIFの機能解析を進める。研究費は消耗品に充て、研究推進を加速する予定である。
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| Causes of Carryover |
本年度進めたノックアウトマウスの樹立に想定以上の時間がかかり、研究の進展に遅延が生じた。ノックアウトマウスの数が増えつつあるため、次年度は研究費の大部分を消耗品にあてて、研究の一層の進展を図る。
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