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ゲノム編集技術による新規ストレス制御機構の探索と老年病治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K19901
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 健康科学およびその関連分野
研究機関岐阜大学

研究代表者

大橋 憲太郎  岐阜大学, 工学部, 准教授 (50332953)

研究分担者 天谷 文昌  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60347466)
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
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード小胞体ストレス / ゴルジ体ストレス / ゲノム編集 / IRE1 / ERAD / SEL1L / CREB3 / NanoLuc
研究成果の概要

本研究では、CRISPR/Cas9システムを用いることにより種々の小胞体ストレス関連因子をノックダウンした細胞株の樹立し、それらの解析を試みた。とりわけ、ATF4、GADD34、 IRE1α、MANF及びCRELD2欠損Neuro2a細胞におけるストレス応答能などの特徴を明らかにした。さらに、小胞体関連分解(ERAD)の1つSEL1Lを欠損したHEK293を樹立・解析したところ、ERADは、小胞体ストレス応答のみならずゴルジ体ストレス応答にも関与することが明らかとなった。以上のように、これら知見は小胞体ストレスが関わる各種疾患の発症と進行を理解するための新たな知見をもたらすものと考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、ゲノム編集技術の1つとしてCRISRP/Cas9システムを用いて小胞体を中心としたストレス応答機構の解明を試みた。本システムは、標的遺伝子の下流に薬剤耐性遺伝子をノックインし、特定の薬剤によりセレクションすることでノックダウン細胞を樹立できる簡便なシステムである。とりわけ、2種類の薬剤耐性遺伝子を異なる標的遺伝子下流に挿入することにより、double knockdown細胞を簡便に樹立することが可能になった。本システムにより得られた小胞体異常に起因する細胞死シグナル機構は、今後の各種病態解析に役立つものと考えられる。

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 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] King Faisal University(サウジアラビア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of IRE1α in Neuro2a cells by pharmacological and CRISPR/Cas9 approaches.2020

    • 著者名/発表者名
      Oh-Hashi K, Kohno H, Kandeel M, Hirata Y
    • 雑誌名

      Mol Cell Biochem.

      巻: 465(1-2) 号: 1-2 ページ: 53-64

    • DOI

      10.1007/s11010-019-03666-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of 2-(2-Chlorophenyl)ethylbiguanide on ERAD Component Expression in HT-29 Cells Under a Serum- and Glucose-Deprived Condition2019

    • 著者名/発表者名
      Oh-hashi Kentaro、Matsumoto Shiori、Sakai Takayuki、Hirata Yoko、Okuda Kensuke、Nagasawa Hideko
    • 雑誌名

      Applied Biochemistry and Biotechnology

      巻: - 号: 4 ページ: 1009-1021

    • DOI

      10.1007/s12010-019-02969-4

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of the ER-bound transcription factor Luman/CREB3 in HEK293 cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Oh-Hashi K, Takahashi K, Hirata Y.
    • 雑誌名

      FEBS Lett.

      巻: 593(19) 号: 19 ページ: 2771-2778

    • DOI

      10.1002/1873-3468.13535

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elucidation of the Molecular Characteristics of Wild-Type and ALS-Linked Mutant SOD1 Using the NanoLuc Complementation Reporter System.2019

    • 著者名/発表者名
      Oh-Hashi K, Hirata Y
    • 雑誌名

      Appl Biochem Biotechnol.

      巻: 190(2) 号: 2 ページ: 674-685

    • DOI

      10.1007/s12010-019-03114-x

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of NanoBiT for Monitoring Dimerization of the Null Hong Kong Variant of α-1-Antitrypsin, NHK, in Living Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Norisada Junpei、Fujimura Keito、Amaya Fumimasa、Kohno Hiroki、Hirata Yoko、Oh-hashi Kentaro
    • 雑誌名

      Molecular Biotechnology

      巻: 60 号: 8 ページ: 539-549

    • DOI

      10.1007/s12033-018-0092-5

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression analysis and functional characterization of the mouse cysteine-rich with EGF-like domains 2.2018

    • 著者名/発表者名
      Oh-Hashi K, Fujimura K, Norisada J, Hirata Y.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 8(1) 号: 1 ページ: 12236-12236

    • DOI

      10.1038/s41598-018-30362-4

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Elucidating post-translational regulation of mouse CREB3 in Neuro2a cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Oh-Hashi K, Soga A, Naruse Y, Takahashi K, Kiuchi K, Hirata Y.
    • 雑誌名

      Mol Cell Biochem.

      巻: 448(1-2) 号: 1-2 ページ: 287-297

    • DOI

      10.1007/s11010-018-3333-9

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional validation of ATF4 and GADD34 in Neuro2a cells by CRISPR/Cas9-mediated genome editing.2018

    • 著者名/発表者名
      Oh-hashi K, Sugiura N, Amaya F, Isobe KI, Hirata Y.
    • 雑誌名

      Mol Cell Biochem.

      巻: 440 号: 1-2 ページ: 65-75

    • DOI

      10.1007/s11010-017-3156-0

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of a novel HiBiT peptide tag for monitoring ATF4 protein expression in Neuro2a cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Oh-hashi K, Furuta E, Fujimura K, Hirata Y.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Rep.

      巻: 12 ページ: 40-45

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2017.08.002

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] HEK293細胞におけるER局在性転写因Luman/CREB3の調節2019

    • 著者名/発表者名
      高橋貫人、平田洋子、大橋憲太郎
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マウス cysteine-rich with EGF-like domains 2 の発現および機能の解析2018

    • 著者名/発表者名
      藤村 啓斗、平田 洋子、大橋 憲太郎
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 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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