2016 Fiscal Year Research-status Report
神経再生におけるcellular Factor XIII 活性化機構の解明
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26350958
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
杉谷 加代 金沢大学, 保健学系, 助教 (20162258)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北村 敬一郎 金沢大学, 保健学系, 教授 (80283117)
郡山 恵樹 鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 准教授 (70397199)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | Factor XIII-A / activation peptide / optic nerve / retina / zebrafish / transglutaminase / regeneration / neurite outgrowth |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Factor XIII (FXIII) は、血液凝固の最終段階で働くタンパク架橋酵素、トランスグルタミナーゼファミリーの一つであり、フィブリンを重合する酵素として知られる。このFXIIIを構成するAサブユニット(FXIII-A）は酵素活性中心を担い、血液凝固作用だけでなく神経のダメージを修復する過程においても活性化が起こる。このことは、ゼブラフィッシュ視神経の損傷モデルを用いた実験において、視神経損傷後の網膜および損傷視神経を使用した未固定組織でのFXIII-A特異的基質の取り込み実験により確認された。しかし、これらの神経組織において、本酵素の活性化に必要とされるトロンビンの発現については、網膜、損傷視神経ともに認められなかった。従って、血液凝固因子としての活性化に必要なトロンビンの切断によるものではなく、別の機構によるFXIII-A活性化の存在が視神経修復過程には存在することが示唆された。そこで、転写・翻訳レベルでの調節機構が、損傷を受けた神経組織には存在すると推測し、トロンビンによる切断が不要なタイプで、タンパクとしてはactivation peptide (FXIII-A 活性化のためにトロンビンにより切断される領域) が最初から欠如した変異型FXIII-Aが発現する機構があるのではないかと考えた。リアルタイムPCRおよびin situ hybridizationの結果は、この予測を裏付けるものであった。現在、視神経損傷後の網膜と視神経由来のFXIII-A mRNAについて、どのような発現パターンがあるのか、クローン解析を進めているところである。
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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
トロンビン存在下で切り出されるActivation peptidesをコードする領域について、FAMプローブを設計し、同様にリアルタイムPCRで検索したところ、視神経損傷前よりmRNA発現が約半分に減少していることが確認された。また、視神経損傷後の網膜と視神経由来のFXIII-A mRNAについて、どのような発現パターンがあるのか、クローン解析を進め、一連のデータを取りつつある現状である。
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| Strategy for Future Research Activity |
転写・翻訳レベルでの調節機構が存在することが示唆されたため、発現パターンの異なるクローンが視神経修復時には転写・翻訳が起こることが予測される。従って、この通常とは異なるmRNAの発現を解析するとともに、タンパクレベルでもActivation peptidesの欠如した、トロンビンによる酵素的切断が必要でないFXIII-Aの存在を証明したい。そのためのクローン解析を進めており、転写・翻訳レベルでの調節機構が存在するのかどうかについてサンプル数を増やし、確認を取る予定である。
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| Causes of Carryover |
ゼブラフィッシュの視神経再生過程では、Factor XIII-A の活性化が必須である。血液中では、トロンビンによるFXIII-Aの酵素的切断により活性化が起こるが、視神経・網膜ではトロンビン発現は確認されず、転写・翻訳での調節機構が働くのではないかと推定した。そのため現在、再生中の視神経および網膜由来のFXIII-Aのクローン解析を進めており、その確証を得るため再現性の確認が必要と考えた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
再生中の視神経および網膜由来のFXIII-Aのクローン解析に必要な、実験動物の購入、遺伝子関連試薬、酵素などの購入等に充てる予定である。
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[Journal Article] Effects of hyperglycemia on bone metabolism and bone matrix in goldfish scales.2017
Author(s)
Kitamura KI, Andoh T, Okesaku W, Tazaki Y, Ogai K, Sugitani K, Kobayashi I, Suzuki N, Chen W, Ikegame M, Hattori A.
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Journal Title
Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol.
Volume: 203
Pages: 152-158.
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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