| Project/Area Number |
20K08309
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 53010:Gastroenterology-related
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
西田 憲生 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 准教授 (10624033)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 超保存領域 / 腸管分化 / iPS細胞 / long non-coding RNA / 大腸がん |
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| Outline of Research at the Start |
マウス以上の高等生物のゲノム上に存在する超保存領域（ultraconserved region, UCR）から転写されるRNAに内在する大腸がん発症リスクの解明を目的とし、「T-UCRを介した腸管幹細胞から正常上皮細胞への分化制御機構」の解明と「T-UCR制御機構の破綻がもたらす新しいがん悪性化機構」について、腸管オルガノイドを用いて研究を遂行する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き、iPS細胞より腸管細胞に分化した細胞におけるT-UCR（transcribed-ultraconserved region)の発現結果を再評価した。これまでに、分化過程で遺伝子発現が上昇する遺伝子Aについて、引き続き、その機能について検討を行った。この遺伝子Aは、遺伝領域内に６つのUCRを保持しており、このうち、２つのT-UCRは、腸管への分化とともに発現が増えることを確認した。さらに、Hirshsprung病の形成にも関わることが報告された（Gene. 2024）。遺伝子Aは神経系細胞での発現が亢進していることが知られているため、腸管神経系と腸管細胞の分化過程において重要な機能を発揮していることが想定される。これまでに、６つのTURのうちの4つは、未分化および分化した細胞ともにほとんど発現していないことを確認しており、転写されるUCR（T-UCR)のHA配列をN末端につけた配列をクローニングしたpcDNA3 プラスミドの過剰発現細胞では、構成的に発現するタンパク質を認識する抗体と反応するバンド（翻訳されるたんぱく質）は確認できなかった。この転写産物からタンパク質から翻訳されるかについては、in vitro 翻訳アッセイなどを用いて、翻訳機能の検討を行う予定である。
今年度は、上記に加えて、遺伝子Aの構成的に発現するタンパク質との発現調節およびHirshsprung病との関連も含めて、胎児期に胎児期における発現のダイナミクスを検討する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
市販のタンパク質Aに対する抗体は、遺伝子Aを過剰発現した細胞で、抗体に反応するバンドを検出できなかったため、オリジナル抗体を作製した。現在のところ、T-UCR配列を含む転写産物からのタンパク質発現は確認できていない。in vitro assayを実施する予定であったが、十分に遂行できなかったため、遅れていると評価した。本年度は、T-UCRからの転写産物の機能解析に加えて、構成的に発現するタンパク質Aの発現調節を動物実験（胎生期の発現調節機構）について検討する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
ターゲットとしている遺伝子Aは、タンパク質をコードするmRNAと新規に解析を進めているRNAの２つのアイソホームが転写される。作製に成功した構成的に発現するタンパク質に対する抗体を用いて、マウスに胎生期の発生過程における発現調節機構を明らかにする予定である。現在のところ、新規に解析を進めているUCRを含むRNAが、内在性タンパク質として翻訳されるエビデンスはないため、non-coding RNAの可能性を踏まえて解析を継続する。また、生物学的な意義を明らかにするため、in vivo（マウス胎児期）の発現ダイナミクスにおける機能を優先的に明らかにする。また、時間的な余裕があれば、UCR領域の遺伝子編集によるノックダウンを用いて、構成的に発現しているタンパク質への転写、翻訳レベルへの影響を検討する。さらに、遺伝子Aは腸管上皮細胞のみならず、神経系細胞の発現が亢進していることが知られており、最近、Hirshsprung病との関連についても報告されている。腸管上皮細胞の分化と腸管神経系の形成における意義についても考察を加える予定である。
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