2023 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the pathogenesis of endoplasmic reticulum stress in congenital neutropenia based on proteome analysis
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21K15905
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
溝口 洋子 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (30750533)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | プロテオーム / iPSC / 小胞体ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
先天性好中球減少症(CN)におけるGlutathione S-Transferase Pi 1 (GSTP1)発現低下に伴うERシャペロン機能をもつ分子のグルタチオン抱合の低下、及び小胞体ストレス反応（UPR）への感受性の増大が、CNの共通病態に深く関わっていると仮定し、まずCN患者（ELANE異常症、SRP54異常症）好中球におけるGSTP1蛋白発現をImmunoblot法でで確認したところGSTP1蛋白発現低下及びUPRの指標であるBipが上昇していることを確認した。またUPR以外の他のアポトーシス関連因子についても検討を行った結果、発現上昇を認めた。これらはプロテオー ム解析で得られた結果と同等の結果であった。次に正常iPS細胞を用いてCRISPR/Cas9法によるGSTP1遺伝子の遺伝子破壊を施行し、CNにみられる好中球分化障害が認められるか検討を行ったが、分化障害はみられなかった。このことからGSTP1の単独欠損のみでは好中球分化へ影響がないことが示された。さらなるCNにおける分子学的病態について解析を行うため、ELANE異常症患者由来iPS細胞(CN-iPSC)において、CRIPR/Cas9法を用いてELANE遺伝子破壊を行い(CN-iPSC-NE KO)、好中球分化障害に改善が得られるか検討したところ、分化障害の改善を認めた。CN-iPSC、CN-iPSC-NE KO及び正常iPSC由来好中球前駆細胞をsortし、RNA-seq を施行した結果、CN-iPSC、CN-iPSC-NE KOの間で主にanti-oxidant経路の遺伝子量のdysregulationが認められた。CNの病態にUPR関連(Bip, Chop, ATF4)のみならず、酸化ストレスが関わっていることが示唆され、酸化ストレス及び小胞体ストレスを回復する薬剤探索を行うための基礎研究となった。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Generation of complex bone marrow organoids from human induced pluripotent stem cells2024
Author(s)
Frenz-Wiessner S, Fairley SD, Buser M, Goek I, Salewskij K, Jonsson G, Illig D, Zu Putlitz B, Petersheim D, Li Y, Chen PH, Kalauz M, Conca R, Sterr M, Geuder J, Mizoguchi Y, Megens RTA, Linder MI, Kotlarz D, Rudelius M, Penninger JM, Marr C, Klein C.
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Journal Title
Nature Methods
Volume: -
Pages: -
DOI
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[Journal Article] A complementary approach for genetic diagnosis of inborn errors of immunity using proteogenomic analysis2023
Author(s)
Sakura F, Noma K, Asano T, Tanita K, Toyofuku E, Kato K, Tsumura M, Nihira H, Izawa K, Mitsui-Sekinaka K, Konno R, Kawashima Y, Mizoguchi Y, Karakawa S, Hayakawa S, Kawaguchi H, Imai K, Nonoyama S, Yasumi T, Ohnishi H, Kanegane H, Ohara O, Okada S.
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Journal Title
PNAS Nexus
Volume: 2
Pages: 1-12
DOI
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