2014 Fiscal Year Annual Research Report
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25292178
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
磯貝 恵美子 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (80113570)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福田 智一 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40321640)
奥村 一彦 北海道医療大学, 歯学部, 講師 (60194510)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 抗菌ペプチド / カセリシジン / 分子改変 / 抗菌 / 抗癌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
天然物リガンドとしての抗菌ペプチドは、ひとつの標的タンパク質と結合する鍵というより、複数の標的を持ち、多彩な機能を有する鍵束と考えられる。そのため、構造修飾によって劇的に活性強度や作用が変化することがわかってきた。そこで、自然免疫分子－カテリシジンの抗菌ペプチドを軸とした分子標的探索を行い、感染症や癌を制御するための治療的基盤の確立を目的とし、研究を行っている。
抗菌ペプチドの抗菌活性は細菌の種類や菌株によって異なっている。菌体膜構造の違いに注目し、黄色ブドウ球菌のうち高度感受性株と低度感受性株の膜性状の違いをガスクロマトグラフィーにおける脂質分析で決定した。本年度はさらに腸球菌をターゲットにし、解析を行ったところ、E. faeciumに対してBMAP-28は抗菌作用を示す一方でE. faecalis に対しては抗菌作用を示さないことがわかった。耐性化が起き難いとされる抗菌ペプチドに対し、E. faecalis は何らかの生存戦略をもっていることが示唆された。
抗癌戦略における検討では、LL-37およびその分子模倣体が大腸癌細胞にアポトーシスを起こすことを明らかにした。抗菌ペプチドLL-37で処理された大腸癌細胞はマイクロアレ解析の結果の多くの種類のmiRNAが２倍以上に発現上昇することが確認された。miRNAは、21～25塩基対程度の機能性non-coding RNAであり、mRNAを制御することで細胞増殖・アポトーシス・発生と分化・代謝などの多岐にわたる調節機能を有している。本年度は抗菌ペプチドで誘導されるmiRNA分子種を同定し、同定されたmiRNAが既存細胞内シグナル分子をどの様に制御しているかを定量PCRで検討した。以上のことから、抗菌ペプチドによって発現が亢進する、また発現が低下するmiRNAのプロファイリングを行った。
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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
抗菌ペプチドの研究は抗菌と抗癌の両面から行っている。新たな手法を加えつつ、研究はおおむね順調に推移している。抗菌活性については、耐性菌として大きな問題となった腸球菌を加えての検討を行った。抗癌戦略における対応として、海外との共同研究を進め、国際学会での発表を行い、その結果は国際雑誌へ掲載された。
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| Strategy for Future Research Activity |
抗菌ペプチド処理によって誘導されるmiRNAのうち、2つをピックアップして解析を進める。miR-663aは様々な癌との関連が疑われているmiRNAであり、これまでの報告では抑制的に働く因子であるとされている。またmiR-1246は癌の転移や血管新生に関わっていることが報告されてはいるが、どちらのmiRNAに関しても詳細な作用やそのメカニズムについては明らかになっていない。そこで、我々はmiR-663a mimicおよびmiR-1246 mimic (miRCURY LNA™ microRNA Mimic (Exiqon社))を用いて、HCT116細胞へトランスフェクションし、その作用を明らかにしようと試みる。
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| Causes of Carryover |
今年度に予定していたmiRNAのトランスフェクションの導入効率が悪く、一連の実験を次年度に行うこととしたためにその費用分を繰り越しとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
Lipofectamine RNAiMAX (Invitrogen社)およびViaFect (Promega社)による導入では条件を変えても導入率は非常に悪かった。INTERFERin (Polyplus社)では条件を検討することで、細胞へmiRNAmを導入することはできたがその効率は10％に満たない結果であった。そこでエレクトロポレーション法による導入を試み、導入方法としては種々の試薬を用いたときよりも導入効率がアップした。今後、さらにその改善を行う。
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