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Jagged1遺伝子発現を制御する筋ジストロフィー治療薬の探索

Research Project

Project/Area Number 19K22604
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 52:General internal medicine and related fields
Research InstitutionTokyo Medical University

Principal Investigator

川原 玄理  東京医科大学, 医学部, 准教授 (40743331)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 林 由起子  東京医科大学, 医学部, 主任教授 (50238135)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords筋ジストロフィー / Jagged1 / ゼブラフィッシュ / ドラッグスクリーニング
Outline of Research at the Start

本研究課題では、Jagged1の発現を制御する薬剤の発見を目的としている。研究方法として、Jagged1発現をEGFPシグナルとして視覚的に評価できるJagged1-EGFPトランスジェニック(Tg)ゼブラフィッシュの作製、そしてトランスジェニックフィッシュを用いたJagged1の発現制御に関与する化学物質のスクリーニングを行う。薬剤スクリーニングを簡便に行なうことが出来る小型魚類を用いてJagged1の発現機序を明らかにし、疾患の治療開発に役立つ基盤分子を見いだすことをめざす。この発現調節機構の解明は、様々な病態におけるNotchシグナルとの関連を明らかにすることにつながると考えられる。

Outline of Annual Research Achievements

2020年度は、ゼブラフィッシュjagged1の発現をコントロールする薬剤を同定することを主な目的にした。前年度にトランスジェニック(Tg)フィッシュの作製(ゼブラフィッシュjagged1プロモーター領域のゲノムDNAのクローニング、jagged1Tgフィッシュの作製)を行い得られたjag1-Tgゼブラフィッシュは、主に脳、脊髄においてEGFPシグナルが強く観察された。これらの個体では、EGFPシグナルにより間接的にjagged1の発現が観察されることを確認したため、このjag1-Tgゼブラフィッシュを用いてjagged1の発現をコントロールする薬剤を同定するため薬剤スクリーニングを行った。薬剤ライブラリー、LOPAC1280 (Sigma社)に含まれる1,280個の薬剤について、jag1-Tgゼブラフィッシュを24時間薬剤処理し、EGFPのシグナルを検出した。その発現が亢進する作用を示す薬剤をスクリーニングした結果、合計8個のEGFPの発現を亢進させる薬剤が得られた。これらの薬剤はjagged1の発現を亢進していることが定量的PCRでの解析によっても確かめられた。今後これらの薬剤について筋ジストロフィーのモデルフィッシュへの効果を検証していく。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ゼブラフィッシュjagged1 翻訳開始コドンの上流領域、約500塩基対がjagged1プロモーター領域として、EGFPをコードする遺伝子配列の上流に組み込んだベクターを導入した個体を得ており、これらの変異体を第一世代(F0)として、 次世代を作製し、脳、脊髄でEGFPの発現が強く観察されるトランスジェニックフィッシュが得られた。得られたjagged1トランスジェニックフィッシュの解析を行い、それらを用いた薬剤スクリーニングを行なった。1,280個の薬剤ライブラリーの中から8個の候補薬剤が得られており、その薬剤の効果について現在解析中である。スクリーニングについては現在のところ計画通り達成されているが、その効果の検証にまでは至っておらず、少し遅れている。

Strategy for Future Research Activity

2021年度は、昨年度、jagged1トランスジェニックフィッシュを用いたjagged1の発現制御物質のスクリーニングにより得られた候補薬剤について研究を進める。1,280個の薬剤のスクリーニングから得られたjagged1の発現に影響を与える薬剤を解析することにより、jagged1との関連を明らかにしjagged1遺伝子の発現に関連した筋ジストロフィーの治療法開発に役立つ分子の新規発見をめざす。

Report

(2 results)
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report

Research Products

(10 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] hnRNP L is essential for myogenic differentiation and modulates myotonic dystrophy pathologies.2021

    • Author(s)
      Matthew S. Alexander, Rylie M. Hightower, Andrea L. Reid, Alexis H Bennett, Lakshmanan Iyer, Donna Slonim, Madhurima Saha, Genri Kawahara, Louis M. Kunkel, Alan S. Kopin, Vandana Gupta, Peter B. Kang, and Isabelle Draper
    • Journal Title

      Muscle and Nerve

      Volume: 1 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1002/mus.27216

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Antagonists for serotonin receptors ameliorate rhabdomyolysis induced by 25D-NBOMe, a psychoactive designer drug.2020

    • Author(s)
      Genri Kawahara, Mami S. Nakayashiki, Hideyuki Maeda, Ruri Kikura-Hanajiri, Ken-ichi Yoshida, and Yukiko K. Hayashi.
    • Journal Title

      Forensic Toxicol.

      Volume: 38 Pages: 122-128

    • DOI

      10.1007/s11419-019-00495-w

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] AMPK Complex Activation Promotes Sarcolemmal Repair in Dysferlinopathy2020

    • Author(s)
      Ono Hiroya、Suzuki Naoki、Kanno Shin-ichiro、Kawahara Genri、Izumi Rumiko、Takahashi Toshiaki、Kitajima Yasuo、Osana Shion、Nakamura Naoko、Akiyama Tetsuya、Ikeda Kensuke、Shijo Tomomi、Mitsuzawa Shio、Nagatomi Ryoichi、Araki Nobukazu、Yasui Akira、Warita Hitoshi、Hayashi Yukiko K.、Miyake Katsuya、Aoki Masashi
    • Journal Title

      Molecular Therapy

      Volume: 28 Pages: 1133-1153

    • DOI

      10.1016/j.ymthe.2020.02.006

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Discovery of novel therapeutics for muscular dystrophies using zebrafish phenotype screens.2019

    • Author(s)
      Jeffrey J. Widrick, Genri Kawahara, Matthew S. Alexander, Alan Beggs, Louis M. Kunkel.
    • Journal Title

      J. Neuromuscular Diseases.

      Volume: 6 Pages: 271-287

    • DOI

      10.3233/jnd-190389

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] murf1トランスジェニックゼブラフィッシュを用いた筋萎縮治療薬剤の探索2021

    • Author(s)
      川原玄理 中屋敷真未 林由起子
    • Organizer
      第98回 日本生理学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 遺伝子改変ゼブラフィッシュを用いた新規薬物治療法の開発2021

    • Author(s)
      川原玄理、林由起子
    • Organizer
      第94回日本薬理学会年会 公募シンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ゼブラフィッシュモデルを用いた筋萎縮治療薬剤探索2020

    • Author(s)
      川原玄理 中屋敷真未 林由起子
    • Organizer
      令和2年度精神神経疾患研究開発費 西野班班会議
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 筋疾患ゼブラフィッシュモデルを用いた薬剤スクリーニング2020

    • Author(s)
      川原 玄理 林 由起子
    • Organizer
      第97回 日本生理学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] murf1トランスジェニックゼブラフィッシュを用いたドラッグスクリーニング2019

    • Author(s)
      川原玄理、中屋敷真未、林由起子
    • Organizer
      第五回日本筋学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ゼブラフィッシュを用いた筋萎縮治療薬剤スクリーニング2019

    • Author(s)
      川原玄理、中屋敷真未、林由起子
    • Organizer
      第8回医薬工3大学包括連携推進シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-07-04   Modified: 2021-12-27  

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