2013 Fiscal Year Research-status Report
放射線が幹細胞に与える遺伝子転写後調節機能への影響の新規システムによる体系的解析
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25670542
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Kurume University |
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Principal Investigator |
奥 英二郎 久留米大学, 医学部, 助教 (10569429)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 遺伝子発現調節 / 放射線 |
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| Research Abstract |
本研究課題は、遺伝子の転写後調節に対する放射線の影響について明らかすることを目的としている。遺伝子は、DNAからmRNAに転写され蛋白翻訳後にその機能を発揮する。この遺伝子の発現過程において、近年、microRNAやRNA結合蛋白によるmRNAから蛋白への翻訳における転写後調節（Post-transcriptional control）の重要性が明らかになってきている。一方、放射線がこの転写後調節ステップに与える影響については、方法論の欠如からも十分な研究はなされていない。そこで、放射線の転写後調節への影響を解明するため、〝実際に転写後調節を受ける遺伝子（被転写後調節遺伝子）群″を網羅的に解析できる新規のシステムを開発し、これを幹細胞に応用し、放射線の転写後調節に与える影響を検出していく。新規システムは、レトロウイルス・ベクターを基本骨格とし二方向性プロモーターを応用した転写後調節遺伝子検出システムである。本システムでは、ベクターに目的とする遺伝子断片を組み込むことで、当該配列に転写後調節が含まれているかを簡便に検証することが可能であり、スクリーニングにも応用できる。本システムの導入により、多能性・体性幹細胞において放射線により影響を受ける被転写後調節遺伝子群を体系的に同定し各幹細胞間で比較解析することから、放射線による幹細胞の転写後調節の変化に共通した遺伝子を抽出し、放射線治療および防御における新しいターゲット遺伝子を探索する。
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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
本年度は方法論の条件設定および最適化を完了し、iPS細胞における転写後調節の検討から実際の解析を開始した。遺伝子の転写後調節について明らかするためには、従来の方法論では不十分であり、実際に転写後調節を受ける遺伝子群を具体的に同定し、さらに放射線の与える影響について解析を行うことが必要となる。そのため、レトロウイルス・ベクター導入によるGFP発現を基本とした転写後調節により制御される遺伝子群を網羅的に同定することが可能な新規解析法を開発することで、細胞全体で被転写後調節遺伝子を俯瞰的に解析することが可能となった。具体的には、レトロウイルス・ベクターのGFP遺伝子下流に目的遺伝子の3’UTR領域を挿入し細胞へ導入する。当該領域に転写後調節機能が存在すれば、GFP mRNAの転写後翻訳調節に影響を与えGFP蛍光強度の変化として転写後調節活性評価することができる。本システムを、iPS細胞に導入し種々の分化誘導を行ったところ転写後調節に変化のあるUTR領域を抽出することが可能であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
転写後調節を受ける遺伝子群を同定する新規システムの条件設定および最適化が完了しており、今年度は遺伝子の転写後調節に対する放射線の影響について実験を行っていく。対象としてすでにiPS細胞を開始しており、さらに造血幹細胞に本システムを導入する。各幹細胞での自己複製および分化過程における転写後調節の活性およびその変化を同システムにより解析し、自己複製、分化過程そして放射線照射により同定された各遺伝子群を新たに〝被転写後調節遺伝子トランスクリプトーム（Transcriptome of post-transcriptionally regulated genes）″として捉え、放射線照射による被転写後調節遺伝子群との比較解析から、放射線による幹細胞の転写後調節の変化に共通した遺伝子を抽出し、さらに、そこから放射線治療および防御における新たなターゲット遺伝子を探索する。また、Crispr/Casによるゲノム編集法を本システムに導入することにより、RNA結合タンパクの選択的Knockoutを行うことが可能であり、転写調節を受ける遺伝子とともに、転写調節にはたらく因子の同定を行っていく。
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[Journal Article] Donor-derived 47, XXY in an unrelated cord blood transplant recipient.2014
Author(s)
Kawaguchi K, Nakamura T, Nohara M, Koteda S, Nomura K, Morishige S, Oku E, Imamura R, Mouri F, Seki R, Osaki K, Hashiguchi M, Yoshimoto K, Nagafuji K, Okamura T.
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Journal Title
Springerplus.
Volume: 3
Pages: 72
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Fatal zygomycosis caused by Mucor indicus after haplo-identical stem cell transplantation2013
Author(s)
Koteda S, Nomura K, Hashiguchi M, Kawaguchi K, Oku E, Osaki K, Nakamura T, Mouri F, Imamura R, Seki R, Nagafuji K, Makimura K, Okamura T.
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Journal Title
Rinsho Ketsueki.
Volume: 54(3)
Pages: 311-315
Peer Reviewed
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[Journal Article] Successful treatment of small cell variant anaplastic large cell lymphoma with allogeneic peripheral blood stem cell transplantation, and review of the literature.2013
Author(s)
Imamura R, Mouri F, Nomura K, Nakamura T, Oku E, Morishige S, Takata Y, Seki R, Osaki K, Hashiguchi M, Yoshimoto K, Ohshima K, Nagafuji K, Okamura T.
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Journal Title
Int J Hematol.
Volume: 97(1)
Pages: 139-143
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A case of 8p11 myeloproliferative syndrome with BCR-FGFR1 gene fusion presenting with trilineage acute leukemia/lymphoma, successfully treated by cord blood transplantation.2013
Author(s)
Morishige S, Oku E, Takata Y, Kimura Y, Arakawa F, Seki R, Imamura R, Osaki K, Hashiguchi M, Yakushiji K, Mizuno S, Yoshimoto K, Nagafuji K, Ohshima K, Okamura T.
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Journal Title
Acta Haematol.
Volume: 129(2)
Pages: 83-89
DOI
Peer Reviewed
