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細胞融合にかかわる内在性レトロウイルス由来遺伝子の同定および機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K19359
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 分子生物学およびその関連分野
研究機関東海大学

研究代表者

上田 真保子  東海大学, 医学部, 奨励研究員 (60760353)

研究分担者 三橋 里美  横浜市立大学, 医学部, 助教 (40466222)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードEndogenous retrovirus / envelope gene / cell differentiation / cell fusion / novel gene / レトロトランスポゾン / ERV / 新規遺伝子 / 細胞融合 / 筋細胞 / 系統特異性 / RNA-seq解析 / トランスポゾン / RNA-seq / 性差 / myoblast / osteoblast / 細胞分化 / 破骨細胞 / 内在性レトロウイルス / 分化 / 遺伝子発現
研究成果の概要

本研究は、筋細胞や破骨細胞が分化する際に必須な「細胞融合」を直接媒介する遺伝子の同定、その分化・融合メカニズムの解明を目的とする。そこで、哺乳類ゲノムにおいて、融合能を持つ可能性がある、内在性レトロウイルス(ERV)の膜タンパク質ドメインに由来する配列に着目し、分化融合時のマウス筋細胞・破骨細胞のRNA-seq解析から候補配列を同定した。タンパク構造解析によるさらなる選定を行なった後、siRNAノックダウンと強制発現解析により、候補配列の融合能の有無を調べた。本解析では、融合能を持つ配列を既に確認しており、現在、論文化に向けた最終的な確認実験中である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、分化時の融合細胞で多くの発現解析が行われてきたにも関わらず発見されていない、細胞融合にかかわる直接因子の特定を目指したものである。本研究により、ERV由来の遺伝子が筋細胞・破骨細胞の分化融合にかかわることが明らかになれば、広く細胞融合という現象が、機能の無いと思われてきたゲノム領域にある、外来性の遺伝子により媒介されることを示すことになり、進化遺伝学やゲノム科学の分野に新しい知見をもたらすと考えられる。また今後、ヒトの筋細胞・破骨細胞の分化・融合メカニズムが解明されれば、発症機序が不明な筋再生や骨代謝疾患の治療開発に道を開くことも期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Comprehensive genomic analysis reveals dynamic evolution of mammalian transposable elements that code for viral-like protein domains2019

    • 著者名/発表者名
      Mahoko T. Ueda, Kirill Kryukov, Satomi Mitsuhashi, Hiroaki Mitsuhashi, Tadashi Imanishi, So Nakagawa
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: NA ページ: 1-46

    • DOI

      10.1101/628875

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 哺乳類ゲノムに存在するレトロウイルス様タンパク質をコードする配列の比較ゲノム進化解析2019

    • 著者名/発表者名
      中川草、上田真保子
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会年会 (MBSJ2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 哺乳類ゲノムのレトロトランスポゾンに由来するタンパク質コード配列のダイナミックな進化2019

    • 著者名/発表者名
      上田真保子,クリュコフ キリル,三橋里美,三橋弘明,今西規,中川草
    • 学会等名
      日本進化学会第21回大会シンポジウム“大規模DNAシーケンス時代のウイルス進化研究”
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Genome-wide comparative analysis of mammalian transposable elements that code for viral-like proteins.2019

    • 著者名/発表者名
      1Ueda MT, Mitsuhashi S, Mitsuhashi H, Imanishi T, Nakagawa S
    • 学会等名
      The Society for Molecular Biology and Evolution (SMBE2019), Symposia “Repeats and mobile elements as drivers of innovations in protein coding genes”
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] gEVE database provides possibly protein-coding sequences that are similar to viruses in 20  mammalian genomes2019

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa S, Ueda MT
    • 学会等名
      3rd Annual Meeting of the EVBC, Glasgow
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Genome-wide comparative analysis of mammalian transposable elements that code for proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Mahoko Ueda
    • 学会等名
      Society of Molecular Biology and Evolution 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Genome-wide comparative analysis of mammalian transposable elements that code for proteins2018

    • 著者名/発表者名
      上田真保子
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会・生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 哺乳類のトランスポゾンに由来するタンパク質コード配列の比較ゲノム解析2018

    • 著者名/発表者名
      上田真保子
    • 学会等名
      日本遺伝学会第90回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 哺乳類のトランスポゾンに由来するタンパク質コード配列の比較ゲノム解析2018

    • 著者名/発表者名
      上田真保子
    • 学会等名
      2018年度遺伝研研究会 転移因子と宿主の相互作用による生命機能と進化
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Transcriptome analysis to identify genes derived from endogenous retrovirus that mediate cell-cell fusion during myoblast differentiation2018

    • 著者名/発表者名
      Mahoko Ueda
    • 学会等名
      Society of Molecular Biology and Evolution 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transcriptome analysis to identify genes derived from endogenous retrovirus that mediate cell-cell fusion during myoblast differentiation2018

    • 著者名/発表者名
      Mahoko Ueda
    • 学会等名
      SMBE 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞融合にかかわる内在性レトロウイルス由来遺伝子の同定2017

    • 著者名/発表者名
      上田真保子
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会・生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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