2023 Fiscal Year Final Research Report

Elucidation of molecular feedback mechanisms underlying mechano-homeostasis governing 3D organ formation and regeneration

Research Project

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Project/Area Number	21H02683
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
Research Institution	Yamaguchi University
Principal Investigator	Seiki Makoto 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (50226619)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	浅井義之山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (00415639) 浅岡洋一山口大学, 大学院医学系研究科, 講師 (10436644) 徳永雅之山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (10845043) 北川孝雄北海道医療大学, 先端研究推進センター, 助教 (20614928) 田尾嘉誉山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (30425417) 有賀隆行大阪大学, 大学院生命機能研究科, 准教授 (30452262) 古元礼子山口大学, 大学院医学系研究科, 講師 (70311818)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	YAP / 力学恒常性 / メカノホメオスターシス / フィードバック
Outline of Final Research Achievements	Stem cells differentiate into specific cell types according to the stiffness of the extracellular matrix, but to remain the same cell type, they maintain the stiffness of the extracellular matrix and thus maintain tissue homeostasis, a phenomenon known as mechanical homeostasis. We have demonstrated for the first time that the transcriptional coactivator YAP is responsible for mechanical homeostasis. During organ formation and regeneration, the mechano-homeostasis controlled by YAP is dynamically regulated spatiotemporally, and its disruption leads to impaired tissue repair and cancer. In this study, we identified three negative feedback genes. Currently, we are analyzing the roles of these genes in the processes of regeneration and organ formation in vivo, using the medaka caudal fin regeneration model and the intestinal organoid analysis system, respectively.
Free Research Field	生化学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	YAPの一過性の活性化は再生を促進し、持続性の活性化はがん化・線維化を引き起こすが、YAPの一過性の活性化機構の理解は不十分である。私たちが見出したYAPがECMの力学特性を制御する力学制御機能が、細胞・ECM間の双方向性の力学相補性だけでなくネガティブフィードバックとしてYAPの一過性の活性化に貢献するという独自の視点から解析した。本研究で同定したYAPメカノホメオスターシス制御分子は、病態の慢性化・増悪化に寄与する可能性が高い。そのため、本分子は治療の標的ともなる。