pHストレス適応を司るpH誘導型転写因子の実体解明
| Project Area | Establishment of pH Biology |
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| Project/Area Number |
20H05788
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高橋 重成 京都大学, 工学研究科, 准教授 (70604635)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
圓岡 真宏 京都大学, 高等研究院, 特定助教 (70736412)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥38,220,000 (Direct Cost: ¥29,400,000、Indirect Cost: ¥8,820,000)
Fiscal Year 2022: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000)
Fiscal Year 2021: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000)
Fiscal Year 2020: ¥14,560,000 (Direct Cost: ¥11,200,000、Indirect Cost: ¥3,360,000)
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| Keywords | pHストレス適応 / がん / 転写因子 / pH適応 / ストレス感知 / TRPチャネル |
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| Outline of Research at the Start |
本研究ではpHに対する生物学的理解に変革を起こすべく、pH誘導型転写因子の同定という生命科学の最重要課題の一つに挑むことを主たる目的とする。またpHの「シグナル」としての側面にも迫るべく、pH感受性Ca2+透過型TRPチャネルを基盤とし、pH変動→Ca2+シグナルへの変換が及ぼすがん生物学的意義も解明する。さらに、ストレス感知・応答機構は無脊椎動物から発見された例が多数存在するので、A02と共同でpH耐性サンゴの適応機構を解明することで、この知見を哺乳類に適用するというユニークな研究も実施する。以上、「pH応答生物学の創成」を実現するべく、先頭に立ってpHに対する生物学的理解に変革を起こす。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではpHに対する生物学的理解に変革を起こすべく、pH誘導型転写因子の同定という生命科学の最重要課題の一つに挑むことを主たる目的とした。当該研究課題においては、まず腫瘍で特に発現増加が認められるプロトン排出系タンパク質8種類が、低pH刺激により発現増加することをおよそ15種類の肺がん細胞株を使った実験により明らかにした。即ち、細胞には低pH刺激応答してプロトン排出系タンパク質の発現誘導が行われるシステム（pH誘導型転写因子）が存在していることが強く示唆された。続いて、低pH刺激による遺伝子発現誘導に必要なエンハンサー領域を同定するべく、CRISPR-Cas9技術を駆使して上流・下流それぞれ約2000bpにおいて各200bpずつ欠損した遺伝子欠損細胞株を多数樹立し、最終的に領域の同定に至った。そして、本転写因子結合領域に結合するタンパク質を質量分析を用いて同定し、さらに圓岡（研究分担者）においては、低pH刺激により発現増加が認められた遺伝子の上流にGFPを組み込んだノックイン細胞株の樹立しCRISPR Screeningを行うことで、最終的に質量分析を用いた実験結果と併せておよそ400種類のpH誘導型転写因子の候補遺伝子群を同定した。現在、この候補遺伝子群について、一つずつCRISPR-Cas9技術を用いて遺伝子欠損株を作成しており、およそ50種類の遺伝子についてはpH刺激に対する応答の解析が完了している状況である。今後は全ての候補遺伝子群について解析を完了させることで、pH誘導型転写因子を最終決定させる予定である。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(13 results)
