2022 Fiscal Year Research-status Report
軟骨特異的に発現する線維性コラーゲン分子の発現調節機構の解明と組織再生への応用
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21K09206
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
樋田 真理子 大分大学, 医学部, 客員研究員 (10737224)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢野 博之 純真学園大学, 放射線技術科学科, 講師 (50448552)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | コラーゲン / 転写 / 軟骨 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨格形成に関与する細胞外マトリックス分子において、特に軟骨特異的に発現する線維性コラーゲン遺伝子のうち、XI型コラーゲン遺伝子およびXXVII型コラーゲン遺伝子に着目し、その発現調節機構を解析することによって、軟骨形成におけるコラーゲン遺伝子の役割を解明する。また、ncRNA(non-coding RNA)が生理機能や疾患といった様々な側面における制御に関与していることから、トランスクリプトーム解析を行い、軟骨特異的な発現調節機構について多角的な解析が進められるよう試みる。
これまでに、XI型コラーゲン遺伝子では、基本プロモーター活性が転写因子NF-Yにより制御され、さらに転写因子Sp1により発現が増強することが明らかとなっている。また、シスエレメントについては、軟骨特異的エンハンサー領域近傍にサイレンサー領域の存在が見出されたことから、抑制に関与する転写因子の特定に向け解析を引き続き進めている。
一方、XXVII型コラーゲン遺伝子については、2つの選択的プロモーター領域のうち、軟骨に特異的に発現しているプロモーター領域の解析を先行して行っている。その基本プロモーター活性領域の絞り込みおよび関与する転写因子の解析を進めるとともに、組織特異的シスエレメントについて明らかにしたい。
さらに、各遺伝子においてプロモーターおよびシスエレメント(エンハンサー・サイレンサー)の相互作用について検証を行い、遺伝子発現における包括的な組織特異的転写調節機構の解明を目指していきたい。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
XI型コラーゲン遺伝子については、存在が明らかとなったサイレンサー領域に関与する抑制因子を同定するため引き続き解析を進めている。また、XXVII型コラーゲン遺伝子については、基本プロモーター領域の絞り込みおよび関与する転写因子の特定に時間を要している。これまでの欠失や変異を加えたルシフェラーゼコンストラクトを組み合わせたルシフェラーゼアッセイでは、基本プロモーター領域の活性領域を限定する結果が得られていない。そのため、関与する転写因子の選出および特定に時間を要している。
また、引き続きデータベースを用いて配列から予想される転写因子の候補の検討を行っているが、同様に精査に時間を要している。以上のことより進捗状況はやや遅れていると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
特にXXVII型コラーゲン遺伝子の基本プロモーター領域の解析を進めるため、発現量の少ない遺伝子に対応した各種ベクターへ乗せ換えたルシフェラーゼコンストラクトを作製し、ルシフェラーゼアッセイを行う予定である。また、同時に、既存のルシフェラーゼコンストラクトの組合わせ条件を新たにしたルシフェラーゼコンストラクトを作製し基本プロモーター領域を限定できるよう比較検討を重ねたい。
また、XI型コラーゲン遺伝子およびXXVII型コラーゲン遺伝子のシスエレメントについても解析を進め、軟骨特異的に発現するコラーゲン遺伝子の発現調節機構を明らかにするとともに、軟骨の分化過程へと及ぼす影響等について解析を進められるよう研究に取り組みたい。
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| Causes of Carryover |
本学の運営交付金から配分された研究費を優先的に使用したため次年度使用が生じた。
次年度は、XI型コラーゲン遺伝子およびXXVII型コラーゲン遺伝子の発現調節機構の解析をさらに進めるため、シグナル効率の高いベクターを用いたコンストラクトによって実験を試みることが想定されることから、対応する試薬等の購入費用として、また、細胞培養実験に関わる費用として使用する予定である。また、新たにコンストラクトを作製した場合、配列の確認のためDNAシーケンサー等の機器利用料金として使用する。その他に、転写因子の同定に時間を要する場合、新たな解析サービスの利用等の費用として使用する予定である。
引き続き各コラーゲン遺伝子におけるプロモーターおよびシスエレメント(エンハンサー・サイレンサー)の領域を絞り込むとともに関与する転写因子の特定を進め、さらにプロモーターおよびシスエレメント間の相互作用について検証を行い、組織特異的転写調節機構の解明を目指す。
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