2021 Fiscal Year Research-status Report
運動器疾患の克服に向けた糖ヌクレオチド代謝の基礎研究
| Project/Area Number |
21K05932
|
|---|
| Research Institution | Iwate University |
|---|
Principal Investigator |
古市 達哉 岩手大学, 農学部, 教授 (30392103)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 等ヌクレオチド / 運動器疾患 / SLC35D1 / CANT1 / 遺伝子欠損マウス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
糖ヌクレオチド (NTS) は、糖鎖合成の際に単糖の供給源となる分子 (糖供与体)である。申請者は2つのNTS代謝関連遺伝子 (SLC35D1とCANT1) の欠損マウスの作製に成功しており、これらの遺伝子が骨格の発生に重要であることを報告してきた。更に成長期以降の正常マウスを解析し、SLC35D1は骨で、CANT1は腱・靭帯で発現が高いことを確認している。本研究では、1) 骨芽細胞特異的SLC35D1マウスの作製と解析を通して、骨の恒常性維持におけるSLC35D1の役割、2) CANT1欠損マウスの解析を通して、腱・靭帯の恒常性維持におけるCANT1の役割を明らかにする。これらの解析から、運動器の恒常性維持におけるNTS代謝の役割の一端を解明することが、本研究の目的である。今年度は細胞特異的遺伝子欠損マウス作製のために必要となるSLC35D1-floxマウスの作製を開始し、Cas9およびSLC35D1特異的guide RNA共発現ベクター、およびSLC35D1特異的相同組換えベクターを構築した。CANT1欠損マウスの腱組織解析から、同マウスの腱幅は野生型マウスと比べ有意に減少しており、電子顕微鏡解析からコラーゲン細繊維が大きく変形していることを明らかにした。これらの結果から、CANTはコラーゲン細繊維の恒常性維持、腱組織の剛性(stiffness)に関与していることが示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
電子顕微鏡解析から CANT欠損マウスの腱組織ではコラーゲン細繊維が大きく変形していることを明らかにすることができ、CANTはコラーゲン細繊維の恒常性維持、そして腱組織の剛性(stiffness)に関与していることが強く示唆された。コラーゲン細繊維同士は糖鎖の一種であるデルマタン硫酸によって密に束ねられている。従って、CANT1の機能不全に伴う糖代謝異常の一環として、腱組織のデルマタン硫酸の代謝異常が起きていることが示唆された。骨芽細胞特異的SLC35D1マウスの作製は若干、遅れているものの、作製用ベクターの構築は終了しており、来年度からマウス受精卵へのインジェクションを開始する。
|
| Strategy for Future Research Activity |
CANT1欠損マウスについては、腱組織の生化学および糖鎖解析を行う。CANT1遺伝子変異が原因で発症するDesbuquois骨異形成症の臨床所見の一つとして、関節弛緩を伴う関節脱臼が挙げられる。CANT1欠損マウスの解析からCANT1の機能不全による関節異常の原因を明らかにし、論文として発表したい。骨芽細胞特異的SLC35D1マウスについては、SLC35D1-floxマウスをライン化し、骨芽細胞でCreを発現する Col1a1-Creマウスとの交配を開始する予定である。
|
