2020 Fiscal Year Annual Research Report
Exploratory research on the mitochondrial zone responsible for innate immunity
Publicly Offered Research
| Project Area | Toward an integrative understanding of functional zones in organelles |
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| Project/Area Number |
20H04914
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
小柴 琢己 福岡大学, 理学部, 教授 (70403970)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア / RNAウイルス / 自然免疫 / miRNA / MAVS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、本研究領域が目指す「ストレスに対してオルガネラ内に形成される機能領域の理解」の命題に対し、感染微生物（ストレス）とミトコンドリア（オルガネラ）をキーワードとして、自然免疫時に形成される応答ゾーンの発掘を目指す課題である。該当年度は、ミトコンドリアを介した抗ウイルス自然免疫において、宿主内のマイクロRNA（miRNA）の機能的役割に着目した研究を行った。
これまでの先行研究から、miRNAは細胞内で多数の標的遺伝子の発現を制御することが分かっており、その結果、様々な細胞機能の調節に関与している。さらに、そのうちの多くのmiRNAに関しては、疾患との関連が明らかになっており、今後の創薬ターゲットとしても注目されている。本研究では、以下のような方法を用いて、ミトコンドリアを介した抗ウイルス応答に影響するmiRNAの網羅的な探索を試みた。ヒト由来の培養細胞（HEK293）に、センダイウイルス感染又は二本鎖RNAアナログ（poly I:C）を人為的に導入することで細胞を刺激し、その後の細胞内におけるmiRNA発現変動を解析した。その結果、二種類のmiRNA （miR-302b及びmiR-372）が、RNAウイルスの感染後期に発現が上昇し、I型インターフェロンや炎症性サイトカインの産生を抑制することを確認した。また、これらmiRNAは、ミトコンドリアの形態にも影響し、その発現と共にミトコンドリアの分裂を亢進することを見出した。そこで、これらmiRNAの標的遺伝子をマイクロアレイ解析により調べたところ、miR-302b及びmiR-372は複数のミトコンドリア局在分子の遺伝子発現を調節していた。その中には、ミトコンドリア分裂に関わる分子群や代謝経路に関わる因子が多く含まれることまでを明らかにできた。
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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
当初計画では、抗ウイルス応答に影響するmiRNAの網羅的な探索を約半年以上かけて見つける予定をしていたが、実験が順調に進み、大幅にその時間を短縮することが出来た。その結果、抗ウイルス応答に影響するmiRNAを約10種類程度発見し、特にミトコンドリア機能に直接作用する因子を二つ同定することに成功した。現在では、他の探索因子も含めて、ミトコンドリアを中心とした自然免疫時に形成される応答ゾーンの発掘を目指す。
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| Strategy for Future Research Activity |
該当年度は、ミトコンドリア・ゾーンの中で、その連携に影響を及ぼす機能性因子（核酸）の網羅的な探索を中心に進めた。今後の研究では、これらが標的とするmRNAやタンパク質間の相互作用ネットワークに関する相関解析を行い、その相関が自然免疫とどのように結びつくのかを明らかにしていきたい。特に、その作用機序に関する詳細を明らかにしたい。
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Research Products
(8 results)
