2021 Fiscal Year Research-status Report
Machanistic analysis of Ca2+ elevation before the terminal differentiation (cell death) of cutaneous epithelial cells
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21K16226
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
村田 光麻 京都大学, 医学研究科, 助教 (40838801)
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2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 角化 / カルシウムイオン / 表皮角化細胞 / 細胞死 / 分化 / 終末分化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
陸上脊椎動物は皮膚によって外界から保護されており、そのバリア機能のために 最も重要な構造は角層と呼ばれる死細胞のシートである。角層は、皮膚上皮細胞が 角化と呼ばれるプログラム細胞死を起こして形成されるが、その誘導メカニズムはほとんど分かっておらず、角化の異常をきたす疾患の特異的な治療法はない。
本研究では、皮膚上皮細胞が角化の直前に細胞質カルシウムイオン濃度を上昇させるという現象を手がかりとする。定常状態で角化直前に上昇する細胞質カルシウムイオンの由来を同定し、角化におけるカルシウムイオンの役割を明らかにするとともに、その移動を担う分子を突き止めることを目標とする。
本研究では、阻害薬スクリーニングとCRISPRスクリーニングを用いて、上記の課題に取り組む。阻害薬スクリーニングでは、培養角化細胞に発現する分子のスクリーニングの結果に基づいて、発現の高い分子に関する阻害薬を順に用いていく。CRISPRスクリーニングでは、カルシウムイオン濃度を可視化するGCaMP3を指標として、順遺伝学的スクリーニングを実施する。
2021年度は、培養角化細胞を用いた阻害薬スクリーニングのための実験系を確立した。実際に、阻害薬スクリーニングを行い、角化を阻害する試薬を見出すことができた。さらに、阻害薬によって推測した、角化に関わる分子のRNA干渉を行い、角化を強く阻害することを見出した。また、CRISPRスクリーニングを行うため、準備実験を行った。
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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
2021年度は、培養角化細胞を用いた阻害薬スクリーニングのための実験系を確立した。実際に、阻害薬スクリーニングを行い、角化を阻害する試薬を見出すことができた。さらに、阻害薬によって推測した、角化に関わる分子のRNA干渉を行い、角化を強く阻害することを見出した。また、CRISPRスクリーニングを行うため、準備実験を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
阻害薬スクリーニングで得られた候補分子についてのCRISPR-KOを行う。これまでの準備で得られた細胞を用いて、CRISPRスクリーニングを行う予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の蔓延に伴い、実験ができない時期があったことから、予定よりも、使用額が小さくなった。翌年度分とあわせ、RNAiやCRISPRスクリーニングのための試薬の購入を予定している。
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