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角層バリア形成の分子基盤の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19J00968
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分53050:皮膚科学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

葛野 菜々子  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2021年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードSyntaxin-4 / 皮膚表皮 / 角化
研究開始時の研究の概要

本研究では、皮膚がウイルスや化学物質など外部環境から身を保護するバリアとして機能するために重要と考えられているコーニファイドエンベロープ (CE) 形成の分子基盤を明らかにすることにより、皮膚疾患の新たな治療法の開発に貢献することを目的とする。皮膚表皮最外層の角質に変化する直前のSG1細胞でCEが形成されることから、SG1が角質に変化する過程を観察できる方法を確立する。さらにSG1細胞の特定の遺伝子発現を抑制させる方法も確立し、CE形成過程で標的遺伝子がどのような役割を担っているのかを明らかにする。

研究実績の概要

皮膚表皮がウイルスや化学物質など外部環境から身を保護するバリアとして機能するためにコーニファイドエンベロープ (CE) 形成が重要と考えられている。CEが形成されるのは、皮膚表皮最外層である角質層直下に位置するSG1細胞が角質へ分化する過程である。
そこで当該年度はまず、前年度までに報告者が確立したマウス生体内表皮細胞に標的遺伝子を簡便に短期間で発現させる方法および麻酔したマウスの生体内表皮SG1細胞の角化過程を共焦点顕微鏡下で観察する方法を組み合わせることで、生体内の角化においてどのような現象がどういった順番で起こっているのかを明らかにすることとした。今回は、SG1細胞が角化する過程でのCaイオン濃度変化、pHの変化、核の変化に着目した。この過程において、酸性化によりHoechst33342の蛍光強度が変化するということを発見し、さらにこれをもとに、今までSG1細胞でCaイオン濃度は一度上昇した後に下がると言われていたが、それはCaイオン濃度を観察するために使用していたGCaMPの蛍光が酸性化の影響で減少しただけで、実際にはCaイオン濃度は低下しないということを明らかにした。以上のことから最終的に、SG1細胞においてはCaイオン濃度が上昇し、その後酸性化が起こり、続いて核の消失が起こるということを明らかにした。
さらに細胞を用いた実験系でCE形成に関与することを明らかにしたSyntaxin-4を表皮特異的にノックアウトしたマウスの解析を行った。表皮特異的にSyntaxin-4をノックアウトするにあたり、基底層からおよびそれよりさらに上層からCreを発現するマウスを作成し、Syntaxin-4 Floxマウスとの交配を行った。これらマウスの解析結果より、Syntaxin-4は基底層および分化過程で関与することが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] 3D in vivo imaging of the keratin filament network in the mouse stratum granulosum reveals profilaggrin-dependent regulation of keratin bundling2019

    • 著者名/発表者名
      Usui Keiko、Kadono Nanako、Furuichi Yuki、Shiraga Keiichiro、Saitou Takashi、Kawasaki Hiroshi、Toyooka Kiminori、Tamura Hiroomi、Kubo Akiharu、Amagai Masayuki、Matsui Takeshi
    • 雑誌名

      Journal of Dermatological Science

      巻: 94 号: 3 ページ: 346-349

    • DOI

      10.1016/j.jdermsci.2019.04.006

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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