2024 Fiscal Year Annual Research Report
Study of nuclear receptors and repeat sequences to reveal the basis of prenatal neurological effects of environmental chemicals
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23H00521
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
松島 綾美 九州大学, 理学研究院, 教授 (60404050)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
WONG W・R 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 教授 (30464035)
伊藤 武彦 東京科学大学, 生命理工学院, 教授 (90501106)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Keywords | 蛋白質 / 発現制御 / 生体分子 / 生理活性 / 核内受容体 / 人体有害物質 / 内分泌撹乱物質 / 活性発現の分子機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プラスチック原料であるビスフェノールＡは、缶の内面塗料など食品容器などに使われることもある工業原料である。しかし、胎児期における極微量の暴露で脳神経系などへの悪影響が知られる有害環境化学物質である。こうした化学物質の胎児期に起因する神経系影響の機構解明の過程で、申請者らは、染色体内部に存在するリピート配列に女性ホルモン・エストロゲン受容体が応答し転写活性を発揮するという新発見をした。一方、リピート病として知られる脳神経疾患には、ノンコーディング領域のリピート数異常に起因することが続々と報告されることに着目した。これらよりリピート配列に核内受容体が結合し、協働して転写制御するために、化学物質暴露により複雑で多種多様な神経影響が生じるという着想を得た。本課題研究では、最新のゲノム解析技術と原子間力顕微鏡を用いた構造解析を統合して、化学物質暴露による脳神経影響の分子基盤を解明する。
第二年度の本年度は、報告者が構築したヒト核内受容体全48種を網羅して発現・解析できる実験系を用いて、リピート配列エンハンサーに結合して転写活性を示す核内受容体を網羅して解析を実施した。女性ホルモン・エストロゲン受容体の転写活性化試験に用いるヒト子宮頸癌細胞HeLaを用いた実験系では、TR4核内受容体でも活性があることを見出した。さらに、ゲルシフト試験により、直接の結合を解析する系を構築した。当初、蛍光プローブを用いた試験系を試みたが検出感度が低かった。そこで、放射標識プローブを用いたゲルシフトアッセイ系をに変更したところ、検出感度が向上し、実験系の構築に成就した。ウサギ網状赤血球発現系を用いて用時調整した核内受容体を用いて試験系を構築した。現在試験中である。また、リピート配列のゲノム解析により、これらがエンハンサーとして働く領域の候補が複数発見された。
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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
共同研究者のおかげでゲノム情報解析が進み、最終的にはタンパク質の発現系構築も上手く成就することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
4年計画の第二年度である本年度は、リピート配列についてゲノム解析情報による様々な情報を得ることができた。また、前年度の文部科学省科学研究費助成事業の学術変革領域研究「学術研究支援基盤形成」先進ゲノム支援により得られたデータの解析が進み、興味深い様々なデータを取得することができた。エンハンサー領域に比較的リピート配列が濃縮されていること、さらに、遺伝子上にも存在するが、イントロンに集中することも判明した。今後、さらに、公共データベース上のデータとの比較解析を行い、リピート配列との関係を明らかにする。なお、原子間力顕微鏡などで直接にエンハンサーと核内受容体の相互作用を解析するために、核内受容体に存在する天然変性領域を含めて全長の核内受容体を発現する昆虫培養細胞系や無細胞発現系を構築しているところであり、完成次第、タンパク質を精製して試験、観察を行う。こうして、環境化学物質による胎児期脳神経系影響の発現メカニズムを解明する。
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