2023 Fiscal Year Research-status Report
皮膚恒常性維持シグナルを標的とした慢性炎症性皮膚疾患治療基盤構築
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22K08384
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
寺林 健 大分大学, 医学部, 准教授 (40452429)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 悟 大分大学, 理工学部, 客員研究員 (60352150)
花田 克浩 大分大学, 医学部, 講師 (90581009)
石崎 敏理 大分大学, 医学部, 教授 (70293876)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 慢性炎症性皮膚疾患 / 皮膚恒常性 / アクチン細胞骨格 / ROCK |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アトピー性皮膚炎の発症・増悪化の要因の１つとなっているのが、皮膚組織恒常性の喪失(バリア機能異常)である。角化細胞が形成するバリアは病原生物やアレルゲン、紫外線や機械的刺激などといった多くの外的刺激から生体を防御し、皮膚組織の恒常性を維持している。このことから、ケラチノサイトの細胞恒常性維持に関与するシグナル伝達の解明は、その破綻が惹起するアトピー性皮膚炎の理解に大きく貢献するものである。これまでの先行研究において、申請者はセリン・スレオニンキナーゼROCKの喪失がマウスケラチノサイトの分化異常を誘導することを見出している。そこで本研究課題では、ROCKによるケラチノサイト分化制御機構の解明を通じて、アトピー性皮膚炎に対する新規治療薬の開発基盤構築を目的とする。
今年度はリン酸化ペプチドプロファイリングによって同定された細胞接着制御タンパク質に対して、1.ROCKが直接リン酸化を行うのか、2.リン酸化がタンパク質機能に対してどのような影響を与えるのかという点について検討を行った。この細胞接着制御タンパク質のリン酸化はROCKノックアウト培養ケラチノサイト、またROCKノックアウトマウスにおいて有意に減少していたものの、組換タンパク質を用いたin vitroキナーゼアッセイではROCKによるリン酸化は検出されなかったことから、ROCKは間接的にリン酸化を制御していることが明らかになった。続いてリン酸化部位に変異を導入したコンストラクトを使用し、機能解析をおこなったところ、非リン酸化型変異体を発現させた細胞では基質-細胞間接着が減少する傾向が観察された。これらのことから、ROCKが関与するシグナル伝達がケラチノサイトの細胞接着能に寄与していることが示唆される。
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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
リン酸化ペプチドプロファイリングによって同定されたタンパク質に対して、個々のリン酸化制御機構やリン酸化の意義について検証を進めている。今年度においては、ケラチノサイトの分化に関与する可能性の高い細胞接着制御因子に対して解析を進めた。この因子に関してはROCKが直接的なリン酸化を行っていなかったが、ROCK経路によるリン酸化制御がその機能に重要な役割を果たしていることを見出せた。また、転写因子群についても解析を進めている。siRNAによるノックダウンを行うことで、ケラチノサイトの分化制御に関わる転写因子を抽出し、ROCKによるリン酸化制御とその意義について解析を行っている。皮膚バリア機能維持と分化制御の双方からアプローチすることで、ケラチノサイトの恒常性維持におけるROCKの機能が明らかにされつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度進めている解析を継続し、皮膚組織恒常性維持におけるROCKの機能を詳らかにしたい。これに加え、現在、培養ケラチノサイトまたはマウス皮膚組織においてROCKの発現制御に関わる外的因子の同定も進めている。皮膚疾患の発症につながるいくつかの外的刺激がROCKの発現減少やアクチン重合度の低下、さらにケラチノサイトの細胞間接着の喪失を誘導することを見出しており、皮膚疾患発症に対するROCKの寄与についても検討を進めていきたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
実験計画変更によりROCK結合蛋白質の探索のために計画していた質量分析を行わなかったため、余剰金が生じた。この余剰金に関しては、リン酸化ペプチドプロファイリングより同定された因子に対するsiRNAや抗体の購入やリン酸化抗体作製に使用する予定である。
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