RNAiによるラミニン鎖の会合と分泌を管理する分子群の解析

• Project/Area Number: 14037229
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 北川 泰雄 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (50101168)
• Project Period (FY): 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2002: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
• Keywords: ラミニン / RNAi / ショウジョウバエ / ゲノムプロジェクト / チオレドキシン / シグナル配列 / KDEL / 分子シャペロン

Research Abstract

α1-α5鎖、β1-β4鎖とγ1-γ3鎖が互換的に会合して19種類のαβγ三量体を作るラミニン族は、動物組織構築に寄与する基底膜の主成分である。胚発生の時期と部位に応じた種類のαβγ三量体を合成・分泌するために、ラミニン鎖の細胞内会合と分泌は高度に管理されている。本研究では、我がショウジョウバエ細胞で確率したPNAι法を活用して、この管理に寄与する分子群を網羅的に検索しゅようとした。すなわち、1)ショウジョウバエ体液細胞由来のKc167細胞が大量のラミニンを合成・分泌すること、2)この細胞の培地に二本鎖RNAを添加するだけで標的遺伝子の発現抑制が起こること、3)ショウジョウバエ・ラミニンのα1/5鎖、β鎖及びγ鎖のそれぞれに特異的な抗血清を取得していること、4)ショウジョウバエではゲノムプロジェクトが完了しており、特徴的モチーフをプローブに機能未知の遺伝子をデータベースから検索してRNAiが試せる等の利点を活用して、ショウジョウバエ・ラミニンの合成と分泌機構に標的を絞り、その鎖間会合と分泌制御に関与する遺伝子を網羅的に検索して、それらの機能を解析しようとした。このために、データベースから選択した15種類の候補遺伝子の部分配列を持つ二本鎖RNAを作製し、これを投与したKc167細胞におけるラミニン各鎖の合成、鎖間会合と細胞外分泌を手掛かりにして品質管理に関わる遺伝子を検索した。その結果、チオレドキシン・モチーフ、小胞体内腔輸送シグナル配列及び小胞体内腔残留配列(KDEL)等を持つ5個の遺伝子のRNAiがラミニン分泌を抑制することを発見した。その中には、純正PDIよりも強くラミニ合成に作用する遺伝子が含まれていた。

Research Products

• [Publications] Tajima R, Toriyama K, Sano R, Inou K, Oda H, Torii S, Kitagawa Y.: "Reversible heat-denaturation of Matrigel retains biological activity inducing differentiated phenotype of primary cultured hepatocytes and inducing de novo adipogenesis"Tissue Engineering. (印刷中). (2003)
• [Publications] Okazaki I, Suzuki N, Nishi N, Utani A, Matsuura H, Shinkai H, Yamashita H, Kitagawa Y, Nomizu M.: "Identification of biologically active sequences in the laminin alpha 4 chain G domain"J Biol Chem. 277(40). 37070-37078 (2002)
• [Publications] 後藤彰, 北川泰雄: "ポストゲノム時代におけるRNA干渉法の役割"バイオサイエンスとインダストリー. 60(5). 26-29 (2002)
• [Publications] Toriyama K, Kawaguchi N, Kitoh J, Tajima R, Inou K, Kitagawa Y, Torii S.: "Endogenous adipocyte precursor cells for regenerative soft-tissorcupine stimulates the posttranslational N-glycosylation of wingless in the endoplasmic reticulum"Tissue Engineering. 8(1). 157-165 (2002)
• [Publications] Tanaka K, Kitagawa Y, Kadowaki T: "Drosophila segment polarity gene product porcupine stimulates the posttranslational N-glycosylation of wingless in the endoplasmic reticulum"J Biol Chem.. 277(15). 12816-12823 (2002)