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シリアンハムスターにおける低温ショックタンパク質の冬眠特異的遺伝子発現

Research Project

Project/Area Number 17J02251
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Veterinary medical science
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

堀井 有希  岐阜大学, 連合獣医学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords低温ショックタンパク質 / 冬眠 / 選択的スプライシング / CIRP / 低体温療法 / 冬眠特異的遺伝子発現機構 / スプライシング調節 / 低体温耐性
Outline of Annual Research Achievements

多くの哺乳動物が低体温時に生存が不可能であるにもかかわらず、冬眠する哺乳動物は低体温時にも生命活動を維持している。本研究では冬眠動物の低体温耐性機構について明らかにするための研究を行ってきた。これまで、冬眠動物であるシリアンハムスターにおけるCold-inducible RNA-binding protein(CIRP)の冬眠時特異的な選択的スプライシングの存在を明らかとした(Sano, BBRC, 2015)。そこで、令和元年度にはCIRP遺伝子の選択的スプライシング調節のメカニズムに着目した。
〈内容〉
冬眠動物であるハムスターにおいて、軽度な低体温を経由することによって冬眠時の選択的スプライシングパターンへ誘導されていることを明らかにした。さらに、非冬眠動物であるマウス及びラットにイソフルラン吸入麻酔薬を用い、温度を調節することによって、人為的にCIRP遺伝子を冬眠様のスプライシングパターンへ誘導することに成功した。これらの結果をまとめ、論文発表を行った。
〈意義・重要性〉
本研究で着目しているCIRPタンパク質は、様々なRNAに結合し、転写後調節に関与するタンパク質であり、アポトーシスを抑制する効果が報告されている(Brain Res.1622:474, 2015)。そこで本研究では、選択的スプライシングの変化により、冬眠時にCIRPタンパク質発現及び機能が効率化されているのではないかと予想している。非冬眠動物であるマウスやラットについてもシリアンハムスターと同様のCIRPの発現調節が再現できたことから、非冬眠動物においても、体温を調節することにより、CIRPによる保護機構を発揮させた低体温を作出することが出来る可能性がある。これまで細胞レベルで明らかにされてきたCIRPによる保護機能を、組織及び個体レベルで適用するためにも重要な知見となると考えられる。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Hypothermia induces changes in the alternative splicing pattern of cold-inducible RNA-binding protein transcripts in a non-hibernator, the mouse2019

    • Author(s)
      HORII Yuuki、SHIINA Takahiko、UEHARA Saki、NOMURA Kanako、SHIMAOKA Hiroki、HORII Kazuhiro、SHIMIZU Yasutake
    • Journal Title

      Biomedical Research

      Volume: 40 Issue: 4 Pages: 153-161

    • DOI

      10.2220/biomedres.40.153

    • NAID

      130007689883

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • Year and Date
      2019-08-01
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mild hypothermia causes a shift in the alternative splicing of cold-inducible RNA-binding protein transcripts in Syrian hamsters2019

    • Author(s)
      Horii Yuuki、Shimaoka Hiroki、Horii Kazuhiro、Shiina Takahiko、Shimizu Yasutake
    • Journal Title

      American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology

      Volume: 317 Issue: 2 Pages: R240-R247

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00012.2019

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Mechanism Enabling Hibernation in Mammals (review)2018

    • Author(s)
      Horii Y, Shiina T, Shimizu Y
    • Journal Title

      Adv Exp Med Biol

      Volume: 1081 Pages: 45-60

    • DOI

      10.1007/978-981-13-1244-1_3

    • ISBN
      9789811312434, 9789811312441
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] マウスにおけるCold-inducible RNA-binding proteinの冬眠様選択的スプライシング調節機構の解明2019

    • Author(s)
      堀井有希、島岡弘樹、堀井和広、椎名貴彦、志水泰武
    • Organizer
      第29回日本病態生理学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] シリアンハムスターにおける Cold-inducible RNA-binding protein の選択的スプライシング調節2019

    • Author(s)
      堀井有希
    • Organizer
      第3回冬眠休眠研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Cold-inducible RNA-binding proteinの冬眠様選択的スプライシング調節機構の解明2019

    • Author(s)
      堀井有希、島岡弘樹、堀井和広、椎名貴彦、志水泰武
    • Organizer
      温熱生理研究会2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Alternative splicing of cold-inducible RNA-binding protein mRNA in hypothermic animals2019

    • Author(s)
      Horii Y, Shimaoka H, Shiina T, Shimizu Y
    • Organizer
      9th FAOPS congress
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Cold-inducible RNA-binding protein may participate in cold tolerance in hibernating hamsters2019

    • Author(s)
      Shimizu Y, Horii Y, Shimaoka H, Shiina T
    • Organizer
      9th FAOPS congress
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 低温ショックタンパク質の発現動態と冬眠との関わり2017

    • Author(s)
      堀井有希
    • Organizer
      第一回冬眠休眠研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ハムスター心臓におけるAktリン酸化に対する冬眠および人工低体温の影響2017

    • Author(s)
      倉田真奈実、堀井有希、島岡弘樹、椎名貴彦、志水泰武
    • Organizer
      第160回日本獣医学会学術集会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Book] Cahpter 2: The Mechanism Enabling Hibernation in Mammals. In: Survival Strategies in Extreme Cold and Desiccation: Adaptation Mechanisms and their Applications. (Eds) Iwaya-Inoue M, Sakurai M, Uemura M Series of Advances in Experimental Medicine and Biology, in press2018

    • Author(s)
      Horii Y, Shiina T, Shimizu Y
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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