2023 Fiscal Year Annual Research Report

転写時間動態解析とCRISPRによる生体内でのFoxp3発現制御メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number	21K07082
Research Institution	Kumamoto University
Principal Investigator	小野昌弘熊本大学, ヒトレトロウイルス学共同研究センター, 特任教授 (60447951)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	T細胞 / 転写 / 時間動態 / トランスジェネシス
Outline of Annual Research Achievements	制御性T細胞(Treg)は転写因子Foxp3のはたらきにより免疫反応を抑制する活性をもつ.しかしTregが生体内でどのようなタイミングで抑制活性を発揮するのか、その動的な分子メカニズムは何かについては概ね不明である.このため申請者は，蛍光Timerタンパクをレポーター遺伝子として用いて生体内での転写の時間動態を1細胞レベルで解析する技術Tockyを開発し，生体内で免疫反応中のT細胞におけるFoxp3転写動態の研究を進めてきた. 本研究では，Foxp3の遺伝子制御領域によるFoxp3転写時間動態の制御メカニズムの解明を目指す.特に，Tregが抗原を認識すると，Treg内のFoxp3タンパクが Foxp3遺伝子制御領域に結合して転写を活性化(=自己転写制御ループを作動)させてTregの抑制活性を誘導するという仮説をTockyおよび分子生物学的実験により検討，新規メカニズム解明を目指している。この目的の下、Foxp3-TockyマウスのCNS2配列をCRISPR編集により欠損させたマウス(Foxp3-TockyDCNS2)を使用して，抗原によるT細胞免疫誘導モデル(接触性皮膚炎およびペプチド免疫)を解析し，生体内で免疫反応中にTregがどのようにして抑制活性を発揮する転写プログラムを成立させるかを解析している。特に，Tregが抗原刺激や炎症により活性化してエフェクターTregとなる際のFoxp3転写時間動態に焦点を当て，CNS2配列欠損がFoxp3転写時間動態・エフェクターTregの表現型・機能に与える影響を、定常状態ならびに分化中のFoxp3動態ならびに抗原刺激モデルを使った抗原に反応性のFoxp3の制御を解析した。