2014 Fiscal Year Research-status Report
感染・化学物質に対する過剰な炎症応答の収束を目指した硫酸化糖鎖切断現象の機能解析
| Project/Area Number |
25460165
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
東 伸昭 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (40302616)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 微生物・感染症学 / 細胞外マトリックス / 炎症 / ヘパラナーゼ / マスト細胞 / 上皮細胞 / ケモカイン / マトリックスメタロプロテアーゼ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、急性・慢性炎症の調節機構の解明を目的に、様々な生理活性分子の機能を調節すると予想される硫酸化糖鎖切断酵素ヘパラナーゼの産生とこれに伴う硫酸化糖鎖の切断に着目して、炎症への関与を検証している。
マスト細胞分泌顆粒に由来する硫酸化糖鎖の機能解明を目指し、硫酸化糖鎖の長さが細胞外マトリックス内でのサイトカインの挙動に与える影響、硫酸化糖鎖の種類の異なるマスト細胞株の構築、の２点を検討した。硫酸化糖鎖ヘパリンを顆粒内にもつマスト細胞株MSTはヘパリン結合性サイトカインであるMCP-1、IL-13などを産生する。これらサイトカインについて内在性硫酸化糖鎖との相互作用、コラーゲンゲルからのサイトカイン放出に対する硫酸化糖鎖の長さの影響を検討したが、顆粒内酵素キマーゼの場合とは異なり、コラーゲンゲルからの放出には影響がなかった。コンドロイチン硫酸を顆粒内に有するマスト細胞亜集団のモデル系構築を目指し、MSTに発現するヘパラン硫酸/ヘパリン鎖伸長酵素Ext1遺伝子のノックダウン時に、コンドロイチン硫酸鎖の代償的な伸長が生じるかどうか検討した。顆粒内ヘパリンの生合成抑制を認めたが、コンドロイチン硫酸鎖の伸長は認められなかった。
マスト細胞の顆粒内に蓄積されているヘパラナーゼは炎症の場で細胞外に放出されるが、このヘパラナーゼ自身の生物活性に興味が持たれた。大腸の上皮細胞に由来する大腸癌細胞株colon26細胞、colon38細胞の培地中へのヘパラナーゼの添加に伴い、MCP-1、KCのケモカイン、細胞外マトリックス分解酵素MMP-9の産生上昇を認めた。ヘパラナーゼ自身が炎症性サイトカイン様の作用を有することが示された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題の目的である急性・慢性炎症の調節機構の解明に向け、上皮細胞におけるヘパラナーゼ依存的なケモカイン産生という現象の発見は、ヘパラナーゼのもつサイトカイン様機能を明確に示すとともに、炎症亢進における関与を示唆するものであり、大きな進歩と考える。また、技術面ではshRNAによるヘパラン硫酸/ヘパリンの発現抑制系を構築することができ、次年度への研究展開の上で大きな前進となった。一方で、硫酸化糖鎖の種類の異なるマスト細胞株の構築を目指したが、遺伝子ノックダウンによる方法ではこれを達成することができなかった。既に腹腔由来マスト細胞・骨髄由来マスト細胞の誘導法を確立し、これらの顆粒内糖鎖の違いを示しているので、マウス由来の細胞を用いた検討を中心に今後進めたい。平均すると概ね順調に進展していると言えるが、次年度のさらなる研究展開が重要であると考える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
最終年度にあたる平成27年度は、マスト細胞硫酸化糖鎖の分子サイズと種類が炎症の持続性・強さ・性質の変化に与える影響、ヘパラナーゼ自身が有するサイトカイン様作用を支える分子基盤、の２点に集中して検証する予定である。前者については、Ext1以外の硫酸化糖鎖合成酵素の発現抑制・強制発現を試みつつ、既に誘導法を確立した腹腔由来マスト細胞・骨髄由来マスト細胞を用いた検討を展開したい。後者については、上皮細胞におけるヘパラナーゼのシグナル受容経路を明確にするとともに、炎症における意義について細胞モデル系、疾患モデル系を用いた検討を行いたい。
|
| Causes of Carryover |
当年度である平成26年度の開始時点で、前年度である平成25年度の後半に行われた２度の大きな引っ越しの影響で既に研究費の執行に遅れを生じていた。これに加え、平成26年度10月から遂行されている耐震補強工事のため、一部実験機器・物品の引っ越しと片付けを行う必要が生じた。引っ越しの規模が、平成26年度当初の予想よりも大きかったことから、研究費の執行に遅れが生じた。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今後の推進方策に記載したように、当年度である平成27年度については、注力すべき研究方針が明確である。マウス細胞由来のマスト細胞を用いた機能検討、ならびにヘパラナーゼ自身の炎症亢進作用を支える分子基盤解明、の両課題に集中し、時間のファクターを考慮しつつ研究費を効率的に執行することにより研究を遂行する。
|
Research Products
(3 results)
