2021 Fiscal Year Research-status Report
低リスク網膜再生を実現する内在性幹細胞活性化－CRMP群のリン酸化制御－
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20K09790
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
徳田 和央 山口大学, 大学院医学系研究科, 学術研究員(寄附金) (50266863)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清木 誠 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (50226619)
藏滿 保宏 北海道医療大学, 医療技術学部, 教授 (50281811)
木村 和博 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (60335255)
徳田 信子 獨協医科大学, 医学部, 教授 (70227578)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 網膜再生 / 幹細胞活性化 / CRMP / リン酸化制御 / Zebrafish |
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| Outline of Annual Research Achievements |
低濃度のグルタミン酸により網膜の内在性神経前駆細胞を活性化し、活性化時の代謝関連因子、エネルギー代謝因子や制御因子に関して、細胞と細胞を取り巻く環境動態の解析をすすめている。
研究実施計画に基づき、眼内の内在性前駆細胞の活性化と活性化因子群における細胞内制御機構の解明を行った。複数の種類の眼生体細胞を用いて共培養などを行い、前駆細胞の活性化と形態変化並びに細胞内シグナル分子の核内移行などを検討した。血清応答因子（SRF）に結合して転写を制御するSRFコファクターのうち、Myocardin-related transcription factor-A（MRTF-A）の役割とレチノイン酸受容体作動薬の一つであるRetinoic acid receptor alpha（RAR-α）、細胞接着分子や分泌タンパク質などの細胞外基質の変化などを中心に解析を行った。細胞の増殖、分化・成熟の段階において、トランスフォーミング増殖因子βを介したシグナル伝達経路により、アクチンダイナミクスに関連してMRTF-Aの細胞内局在変化などがみられ、細胞内制御機構のネットワークが示された。
また、自己増殖を伴う細胞を用いてEpithelial-Mesenchymal Transitionに関する検討を行い、この過程で細胞外基質の変化と細胞の可塑性がどのように制御されているかを解析した。体細胞で生じるリプログラミングとそれに伴うダイナミックな形態形成変化に関して、分子機構を司るタンパク質因子群を二次元電気泳動・液体クロマトグラフィー・タンデム質量分析法を用いて同定を行った。
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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
眼内の内在性網膜前駆細胞の活性化を行い、活性化時に特異的に発現するタンパク質群や環境因子、制御因子群の動態を解析している。動物モデルへの導入準備を目的に、眼内の複数の細胞間での交差作用や相互作用を検討した。非免疫系細胞が関与する免疫応答や線維性増殖・線維化瘢痕制御などの観点から実験を行い、複数の因子の制御機構や細胞内動態が解明された。内在性の網膜前駆細胞活性化時には、前駆細胞制御に関連するタンパク質因子群や特異的な転写因子群とその分解機構や翻訳後修飾が作用して、代謝系動態変化と微小環境を整え、リプログラミングが進行していることが示唆された。得られた結果について報告を行っている。
以上のことから、実験計画は概ね順調に進んでいると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画書に従い、網膜再生を実現する内在性網膜幹細胞活性化の確立を目指して、次のステップを進める。
活性化にかかわる因子群のタンパク質のリン酸化部位の決定に関しては、引き続き質量分析による解析を継続する。一部の因子群において競合作用や相互作用が不確定であり、今後条件や実験モデルを再検討し、解明をすすめる予定にしている。また、モデル動物において一過性に発現過剰や発現阻害を行い、計画書に示した条件での検討ならびに解析を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
理由：当初の予定に比べ、細胞共培養が順調にすすみ、それに関連するキットの使用や解析費用を抑えることができた。また、研究成果の報告に関して、前年度同様に専門学会や研究の打ち合わせがオンラインで行われたため、本年度の旅費経費がなかった。これらの理由により、次年度使用額が生じた。
使用計画：同定しているタンパク質のリン酸化を含む翻訳後修飾に関してプロテオーム解析を行うため、サンプル処理を含む試薬や機器使用料に使用する予定である。
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