2017 Fiscal Year Annual Research Report
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26713011
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| Research Institution | Kyoto Sangyo University |
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Principal Investigator |
川根 公樹 京都産業大学, 総合生命科学部, 准教授 (60362589)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 細胞死 / 細胞脱落 / 上皮 / アポトーシス / 腸管 / 細胞接着 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
上皮細胞は組織から脱落してその一生を終える。死ぬべき細胞は隣接細胞が生み出す力により押し出され、組織から脱落する。本研究では以下のアプローチを用いて脱落の分子機構の解明を行う。(A)時間経過が細胞にもたらす変容をオミクス解析により明らかにし、寿命を迎えた細胞に何がおこり脱落のタイミングが決定されるかを明らかにする。(B)脱落運命の決定された細胞はどのように隣接細胞に感知され、隣接細胞はどのように細胞を押し出すための作用を開始するかを明らかにする。ここではショウジョウバエにおいてRNAiスクリーニングを用いる。(C)細胞骨格のどのような動態変化が細胞を押し出すのか、その際細胞接着がどのように喪失、再形成されるかを培養細胞等を用いたライブイメージングによって解明する。
(A)前年度までに実施したマウス小腸絨毛の基底、中間、頂端部における遺伝子発現の比較解析に続き、私達が樹立してきた、細胞脱落が増加あるいは減少する生体組織や培養細胞を対象にRNAseq解析を行う実験を開始した。本年度は一部のサンプルについてRNAseqを実施した。
(B)前年度までに、当初案の代替法となる一次スクリーニング系を構築し、500遺伝子のスクリーニングを行った。本年度はスクリーニングを継続するとともに、陽性結果を得た遺伝子について高精度で細胞脱落を評価できる解析系で検証を行った。その結果、膜動態に関与する遺伝子が細胞脱落に重要であることがわかった。
(C)前年度までに明らかにした、細胞脱落時の接着結合及び密着結合の動態についての知見をもとに、本年度は、各接着分子が細胞境界から消失する機構の解析を行った。阻害剤や免疫染色を用いた実験の結果から、密着結合の接着分子は、カベオリン依存のエンドサイトーシスによって取り込まれることが強く示唆された。一方、接着結合については、これとは異なる機構で消失することがわかった。
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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
研究実績の概要の欄に記載したように、研究計画(A),(B),(C)のいずれにおいても計画した研究の進展が見られ、特に(C)については、細胞脱落時の細胞接着の消失について分子機構に迫ることができた。これらの理由より、「(2) 」の区分とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
H30年度は、研究実績の概要の欄に記載した(A)-(C)のアプローチに対し、以下のように研究実施を計画する。
(A)RNAseqで得られた結果の解析を進め、脱落に関与する可能性のある候補遺伝子をさらに抽出し、複数の実験系を用いて検証を行っていく。
(B)スクリーニングを引き続き継続する。同定した遺伝子についてはノックアウトマウスを入手し、解析行う。細胞脱落がおこることが知られているあるいは可能性のある組織に着目して組織学的解析を開始し、脱落異常による表現型が観察されないか、調べる。
(C)私たちが明らかとした細胞脱落時の接着分子の動態について、これを裏付けるための電子顕微鏡解析を共同研究によって計画する。また、培養細胞及びショウジョウバエの腸上皮を用いて、これら細胞接着の新たな形成過程も含めた、一連の動態を調節する機構及び遺伝子を探索していく。
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| Causes of Carryover |
本研究課題において研究計画は順調に進展したが、主要計画の一つであるRNAiスクリーニングに関しては、当初計画における方法では労力がかかることを考慮し、H27年度から別法を用いることとした。これにより全体計画にやや遅れが生じたため、期間の延長を希望した。次年度については、研究遂行において培養細胞やショウジョウバエのメンテナンスや、ルーチンワークの実験が必須となるため、これらを行う研究補助員を雇用する人件費を支出する。また培養細胞実験に必要な血清等の試薬(物品費)も必要となる。
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