2013 Fiscal Year Research-status Report
レーザーアブレーションを利用した細胞創傷治癒機構の解明
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25860219
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
河野 恵子 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30632723)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 細胞・組織 / ストレス / シグナル伝達 / タンパク質 |
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| Research Abstract |
細胞の遺伝情報を包み込み外界のストレスから守る細胞膜の完全性を保つことは細胞の生存に必須である。細胞膜の微細な傷を修復する細胞創傷治癒機構に欠損があると、筋ジストロフィー症を始めとする様々な疾病が引き起こされるが、その分子機構には未だ謎が多く残されている。
細胞創傷治癒機構を包括的に理解するため、出芽酵母の非必須遺伝子を網羅的に破壊した破壊株ライブラリー、そして必須遺伝子のmRNA量を減少させたDAmPライブラリーを用いて、細胞創傷治癒に関与する遺伝子を網羅的に探索した。その結果、108の遺伝子が細胞創傷治癒の制御因子として同定された。
これらの因子は37の機能グループに分類することができ、ポジティブコントロールであるユビキチン・プロテアソーム系の因子、高等真核生物において細胞創傷治癒への関与が明らかになっているESCRT関連因子などが含まれていたことから、このスクリーニングが正しく機能していること、また細胞創傷治癒の分子機構が進化的に保存されていることが示唆された。
37の機能グループについてさらに深く解析を進めたところ、細胞老化に関与することが報告されている43の機能グループと、24の項目について一致していた。このことは細胞創傷治癒と細胞老化の間に生物学的に深い繋がりがあるという予想外の事実を示唆している。
また、スクリーニングヒットの中には細胞周期を制御する因子が多数含まれており、レーザーダメージ実験による詳細な解析の結果、細胞膜が傷つくことによって細胞周期の進行およびDNA合成が一時停止するというチェックポイント様の機構が新たに見出された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
細胞創傷治癒に関与する遺伝子を網羅的に同定するスクリーニングの結果、細胞創傷治癒と細胞老化との関わりという重要で興味深い事実が明らかになった。さらに、細胞膜に損傷が入ることで細胞周期の進行とDNA合成が一時停止するというチェックポイント様の機構も新たに見出されており、これらは申請時には予見できなかった知見である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は「細胞膜が傷つくことにより細胞は老化するのか」という問題を検討すると共に、新規チェックポイントの分子機構の詳細を明らかにすることを目指す。さらに、これらの機構が高等真核生物においても保存されているかどうかを解明し、細胞創傷治癒機構が関与する筋ジストロフィー症のみならず、細胞老化の抑制につながる知見を得ることを目指す。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
今年度は研究室内に既存のライブラリーと既存の実験系を利用したスクリーニングを主に行ったため、次年度使用額が生じた。
来年度は新たに培養細胞を用いて新たなレーザーダメージ実験系を立ち上げ、さらに出芽酵母の老化を検討する実験を新たに行うなど、研究室に既存の機器や試薬では行うことのできない研究を行うため、支出が大きくなることが予想される。
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