2021 Fiscal Year Research-status Report
Comprehensive Platform for Studying Molecular Mechanisms Regulating Cardiomyocyte Maturation
| Project/Area Number |
19KK0219
|
|---|
| Research Institution | Jichi Medical University |
|---|
Principal Investigator |
魚崎 英毅 自治医科大学, 医学部, 准教授 (90740803)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関 満 自治医科大学, 医学部, 講師 (20822357)
升本 英利 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 上級研究員 (70645754)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
|
| Keywords | 比較トランスクリプトーム / 心臓 / 成熟 / 発生・発達 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
前年度同様、COVID-19による渡航制限の影響が大きく、Johns Hopkins大学（Chulan Kwon研究室）への訪問・実験は実現していない。そのため、それぞれの機関で行うことが可能な研究・実験を進めている。特に、Bioinformaticsを用いた研究についてはオンラインでの共同研究が可能であるためこれを推進し、論文採択となっている[Kambhampati, J Comput, Biol, in press]。当該論文では、心筋細胞だけでなく、様々な臓器の経時的トランスクリプトームデータの解析を行い、脳・肝臓・腎臓・心臓において共通して成熟過程において活性化あるいは不活性化する転写因子群の同定を行った。活性化する転写因子にはCDKN2aやRB1のような細胞周期の抑制に関わる因子が含まれていた他、PPARGC1a/bのようにミトコンドリアの活性化に関わる因子が同定された。我々は以前このアプローチによりPPARGC1a/bが心筋細胞の成熟に関わることを予測し[Uosaki, Cell Rep, 2015]、さらに実際に成熟に関わることを証明している[Murphy, Nat Commun, 2021]。すなわち、本論文での予測から、心臓だけでなく他の臓器でもPPARGC1a/bの関与し、成熟のマスターレギュレーターである可能性がある。
魚崎班のBioinformatics技術を提供した共同研究として、群馬大学[Noguchi, Neurosci Res, 2021]や筑波大学[Miyamoto, Cell Rep Methods, 2021]などとの成果を発表した。また、Kwon研究室を主体とした研究により、Noncanonical Notchシグナルが心臓形成に与える影響を明らかにした[Miyamoto, Biochem Biophys Res Commun, 2021]。さらに、Kwon研究室、NIH向山研究室との共同研究を通じて、交感神経が心筋細胞の成熟を促進することを培養下で示した[Kowalski, Front Cell Dev Biol, 2022]。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
概要に記載した通り、前年度同様、COVID-19による渡航制限の影響が大きく、Johns Hopkins大学（Chulan Kwon研究室）への訪問・実験は実現していないため、当初計画の成熟レポーターの評価・検証ができていない。一方で、新しい方向性での研究が着実に成果に繋がっている。また、成熟レポーターが生体内でどの程度成熟すると発現するのかの検証はできていないが、複数の成熟レポーターを比較することで、成熟刺激の比較・検討が可能であることを見出している。最終的に生体内での評価は必要であると考えられるが、渡航制限の緩和まではこの方向で研究を進める予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
欧米各国ではCOVID-19に関する制限が緩和の方向であるが、本学は未だに厳しい渡航制限を課している。そのため、短期的にはJohns Hopkins大学での訪問・実験の実現は困難である。当初計画では2022年度が最終年であるが、延長も含めて研究計画を再検討する必要がある。また、Chulan KwonよりiPS細胞由来心筋細胞の移植・成熟実験を担当していた大学院生がPh.D.コース修了により、研究室を離れる予定である旨の連絡が来ており、それまでに実験ができない場合は、生体内での成熟法に関しては大幅な計画変更が必要となる見込みである。用いる予定であった新生仔移植法に変わる新しい移植・成熟法の検討を今後開始する予定である。
|
| Causes of Carryover |
本研究課題ではJohns Hopkins大学への渡航・実験を計画に含んでいるが、COVID-19による渡航制限のため、一部計画が実現していないため、その分の旅費積み残しが発生している。状況の改善後に米国へ渡航し、実験を行い、その結果に基づいた研究を実施するため、一部予算を使用せずに次年度以降に使用するよう計画しているものである。
|
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Rapid manipulation of mitochondrial morphology in a living cell with iCMM2021
Author(s)
Miyamoto Takafumi、Uosaki Hideki、Mizunoe Yuhei、Han Song-Iee、Goto Satoi、Yamanaka Daisuke、Masuda Masato、Yoneyama Yosuke、Nakamura Hideki、Hattori Naoko、Takeuchi Yoshinori、Ohno Hiroshi、Sekiya Motohiro、Matsuzaka Takashi、Hakuno Fumihiko、Takahashi Shin-Ichiro、Yahagi Naoya、Ito Koichi、Shimano Hitoshi
-
Journal Title
Cell Reports Methods
Volume: 1
Pages: 100052～100052
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
