2021 Fiscal Year Research-status Report
ヒト赤血球造血におけるホスファチジルイノシトールリン酸の生理機能解明
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20K17367
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
浅沼 研 秋田大学, 医学系研究科, 副総括技術長 (50710125)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 赤血球造血 / ホスファチジルイノシトールリン酸 / ＰＩ３Ｋ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト赤芽球は、細胞増殖、核の濃縮、核の偏在化（細胞極性化）、核の細胞外排出（脱核）を経て赤血球に終末分化するユニークな細胞である。分化した赤血球は脱核しているが故に自己増殖能がなく、深刻な貧血をもたらす血液疾患罹患者は、献血による血液製剤を用いた輸血に頼らざるを得ない。
本研究では、細胞の増殖のみならず分化においても重要な生理機能を持つことが知られているPI3Kとその産生産物であるホスファチジルイノシトールリン酸に着目する。純化したヒト赤芽球の各分化段階における細胞内でのPI3Kの発現と種々のホスファチジルイノシトールリン酸を網羅的に定量することにより、ヒト赤血球造血におけるホスファチジルイノシトールリン酸の生理機能を明らかにし、ヒト赤血球造血のメカニズムを明らかにすることを目的とした。令和3年度の研究実績を以下に示す。
ヒト赤芽球の各分化段階におけるPI3Kの産生物であるホスファチジルイノシトールリン酸の定量解析を行った。健常者から採取したヒト赤芽球の培養7日目、9日目、11日目、13日目の各分化段階における細胞から酸性リン脂質画分を抽出・精製し、質量分析機を用いて定量解析を行った。その結果、クラスⅢのPI3Kにより産生されるとされるホスファチジルイノシトール3リン酸（以下、PI(3)P）が、赤芽球の成熟に伴いその前駆体であるPIと比較して相対的に有意に増加するという新たな知見を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度までの研究により、ヒト赤芽球の成熟に伴い細胞内のPI(3)P量が増加するという新たな知見を得た。今後はPI(3)Pを産生する酵素の過剰発現や発現抑制を行った際に細胞に観察される表現型を解析することにより、ヒト赤芽球におけるPI(3)Pの生理機能を明らかにしたいと考える。しかしながら現在、電気穿孔法によりヒト赤芽球に効率よく遺伝子導入を行うと、mockを導入した細胞であっても脱核までの正常な分化が行われず解析が困難な状況にある。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヒト赤芽球の分化に伴いPI(3)P量が増加することが明らかとなったため、今後はPIからPI(3)Pを産生するとされるクラスⅢのPI3Kの発現レベルやPI(3)Pの脱リン酸化酵素の発現レベルの解析を行を行い、PI(3)P量とその代謝酵素の発現レベルを合わせて理解する。
遺伝子導入においては電気穿孔法の他、ウィルスベクター法やリポフェクション法による検討をも行い、より細胞毒性の少ない条件で解析が行えるよう進める。更に、効率の良い遺伝子導入法が確立できなかった場合に備え、各種PI3Kの阻害剤を用いた解析も並行して進める。
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| Causes of Carryover |
支出の主たるものとして消耗品を想定していたが、本年度は研究開始時点に講座研究室で既に所持・使用していた物品で多くの部分が賄えたため。また研究が進展したことにより次年度以降は新たな抗体や阻害剤を多く購入する必要があるため、次年度予算と合わせて効率的に支出したい。
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