Comprehensive analysis of genes involved in redox responses in mast cells and their application to treatment and drug discovery

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K07747
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: Terada Tomoyoshi 岐阜大学, 医学部, 教授 (30345780)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 富田 美穂子 日本体育大学, 保健医療学部, 期限付一般研究員 (00366329)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: マスト細胞 / 加重遺伝子共発現ネットワーク分析 / PPIネットワーク / pathway解析 / hub genes

Outline of Final Research Achievements

Mast cells play an important role as effector cells in the immediate phase of allergic reactions and as conductors in the late phase. Using weighted gene co-expression network analysis (WGCNA), we analyzed the similarity of gene expression patterns after antigen-antibody reactions in mast cells and identified 10 modules. We constructed a protein-protein interaction (PPI) network and further identified PPI clusters. We identified pathways involved in the cell cycle, mitochondrial translation, mRNA splicing, etc., and identified several hub genes. The pathways and hub genes identified in this study are expected to aid in the development of drug discovery targeting mast cells.

Free Research Field

アレルギー学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

マスト細胞は還元能を有する細胞であることを明らかにした。GEOデータベースのマイクロアレイデータを用いて、マスト細胞の抗原抗体反応における機能未知遺伝子も含めた遺伝子ネットワークを構築した。WGCNAを用いてマスト細胞の遺伝子群の発現パターンの類似性を解析してモジュールを同定し、重要なモジュールのPPIネットワークを構築した。また、マスト細胞の抗原抗体反応に重要なパスウェイやハブ遺伝子の候補を同定した。これらの発見は、アレルギー疾患の予防・治療およびマスト細胞特異的に作用する創薬の開発などに資することが期待される。