2022 Fiscal Year Research-status Report
視覚再生網膜のレチナール供給機構の解明と視機能の増強
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21K09713
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
田端 希多子 岩手大学, 理工学部, 特任准教授 (80714576)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
富田 浩史 岩手大学, 理工学部, 教授 (40302088)
菅野 江里子 岩手大学, 理工学部, 准教授 (70375210)
尾崎 拓 岩手大学, 理工学部, 准教授 (70621069)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 眼生理学 / 遺伝子治療 / 網膜変性症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
視細胞変性ラット網膜についてRNA-seqを用いた発現遺伝子の網羅的解析を行った。生来のロドプシンを持たないことから、ロドプシンにレチナール(RAL)を供給する代謝経路は使われないことが予測されたが、当研究室において開発したチャネルロドプシン(ChR)を発現させたラットと無処置ラットとを比較したところ、下記のRAL代謝経路に関わる遺伝子が増加していた。RDH10(レチノールデヒドロゲナーゼ10：オールトランスレチノール(atROL)をatRALに変換), LRAT(レチノールエステル化酵素：ROLをレチニルエステル(RE)に変換), STRA6(レチノール結合タンパク(RBP)受容体：膜に存在、細胞内へのROL取り込み), TTR(トランスサイレチン：RBPの血中輸送), RGR(atRALを11シス-レチナール(11cRAL)に変換)。また、RDH5(レチノールデヒドロゲナーゼ5：11cROLを11cRALに変換), RPE65(レチノイドイソメロヒドロラーゼ：atREを11cROLに変換)も増加傾向を示した。以上は網膜色素上皮細胞(RPE)に発現しているものが多く、RDH10およびRGRはミュラー細胞にも発現している。レチノイド結合タンパク質においてはCRALBP(細胞内RBP：11cレチノイドの輸送)およびCRBP(細胞内RBP：atROLの輸送)で増加傾向がみられ、中でもCRALBPはミュラー細胞に多く発現していることが知られている。これらのことから、血液中からRPEへ、さらにミュラー細胞を経て、視神経節細胞に発現しているChRまでRALが供給されている可能性が示唆された。
これらの一部に関して網膜の免疫染色を行ったが、いずれにおいても顕著な変化は認められなかった。RNA-seq結果からも免疫染色で差が確認できるほどの違いではなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
RNA-seqを用いた発現遺伝子の網羅的解析では、オプトジェネティクス遺伝子導入動物において、レチナール代謝経路関連遺伝子に増加傾向がみられた。網膜ビタミンA量測定、網膜の免疫染色を実施したが、有意な差は認められなかった。今後一部計画を変更し、ELISAなどの高感度アッセイにより明らかにしていく予定である。
おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はオプトジェネティクス遺伝子導入動物にRNA-seqで増加およびその傾向を示した遺伝子含め、ビタミンA代謝経路関連酵素群の測定を行う予定である。昨年度、免疫染色での細胞内局在については顕著な差がみられなかったため、ウエスタンブロッティング、ELISAなどの測定を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
（理由）本年度は既存の機器を用い行ったため、実験費用に未使用分が発生した。また、実験において、多少の試行錯誤があったものの、おおむね予定通り終了することができた。そのため、実験費用に未使用分が発生した。
（使用計画）次年度は、オプトジェネティクス遺伝子導入動物にRNA-seqで増加およびその傾向を示した遺伝子含め、ビタミンA代謝経路関連酵素群の測定を予定しており、測定に係わる費用が発生する。また、動物飼育のための飼育消耗品、設備維持費用および、人件費が発生する。
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