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Cdc42依存性唾液腺腺房細胞形成メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K20764
補助金の研究課題番号 17H07212 (2017-2018)
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金 (2019)
補助金 (2017-2018)
研究分野 機能系基礎歯科学
研究機関朝日大学

研究代表者

設楽 彰子  朝日大学, 歯学部, 講師 (30508718)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード唾液腺 / 細胞内輸送 / Cdc42 / 細胞極性 / in vivoイメージング / アクチン細胞骨格 / 小胞輸送 / エンドサイトーシス / 分泌顆粒 / 形態形成 / 発生 / 上皮 / 極性 / 管腔 / 再生医学 / 細胞・組織 / 歯学 / 発生・分化 / 動物
研究開始時の研究の概要

唾液腺は唾液をつくる腺房と、それを口腔内まで輸送する導管からなる。腺房細胞は導管細胞より外来ストレスに弱く、口腔がん治療時の放射線照射などによりダメージを受け、唾液分泌量低下による口腔乾燥症を引き起こし、QOLの低下を招く。以前の研究で研究代表者は腺房細胞を形成する際、Cdc42という分子が重要な役割を果たすことを明らかにした。そこでこの研究では、Cdc42がどのような仕組みで腺房細胞の形成をコントロールしているのかを遺伝子を改変したマウスを解析することにより明らかにする。この研究から放射線照射などによりダメージを受けた唾液腺を再生する技術を開発するための重要な基本情報が得られると考えらえる。

研究成果の概要

唾液腺の発生過程におけるCdc42の役割を明らかにするため、Cdc42ノックアウトマウスの腺房細胞の発生過程を蛍光顕微鏡を用いて解析した。その結果、腺房細胞の成長過程においてCdc42は、エンドサイトーシスを抑制的に制御することにより腺腔側膜の形成を調節することが示唆された。
さらに我々はCdc42をノックアウト細胞の微細構造を解析するため、透過電子顕微鏡による解析を行った。その結果Cdc42のノックアウトにより、分泌顆粒が小型化し、数が2倍程度増加することが明らかになった。このことからCdc42は分泌顆粒の生合成または成熟にも分泌顆粒の生合成や成熟にも関与することが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では唾液腺発生の後期に始まる腺房細胞発生機構に着目し、低分子量Gタンパク質であるCdc42が細胞内輸送の制御を介して腺房細胞の腺腔側膜の形成に重要な役割を果たすことを示した。これまで障害を受けた唾液腺を再生する技術を開発するために、唾液腺の発生機構の解析が行われてきた。本研究成果は発生前期の分枝形態形成期の唾液腺を用いた従来の多くの研究と、成熟した唾液腺組織の間のギャップを埋めるものであり、この研究から唾液腺の再生療法の確立に大きく前進する「Cdc42依存性の腺房細胞の発生機構」という新規の重要なトピックが提供された。

報告書

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

    (13件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 米国国立衛生研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] National Institutes of Health(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 米国国立癌研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Cdc42 controls secretory granules morphology in rodent salivary glands in vivo2020

    • 著者名/発表者名
      Shitara Akiko、Bleck Christopher K. E.、Weigert Roberto
    • 雑誌名

      Communicative & Integrative Biology

      巻: 13 号: 1 ページ: 22-26

    • DOI

      10.1080/19420889.2020.1724605

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Cdc42 negatively regulates endocytosis during apical membrane maintenance in live animals2019

    • 著者名/発表者名
      Shitara A., Malec L., Ebrahim S., Chen D., Bleck C., Hoffman M. P., Weigert R.
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 30 号: 3 ページ: 324-332

    • DOI

      10.1091/mbc.e18-10-0615

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cdc42 negatively regulates endocytosis during apical plasma membrane maintenance and development in mouse tubular organs in vivo2018

    • 著者名/発表者名
      Shitara Akiko、Malec Lenka、Ebrahim Seham、Chen Desu、Bleck Christopher、Hoffman Matthew P、Weigert Roberto
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/402677

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Cdc42 Negatively Regulates Endocytosis During Apical Membrane Maintenance in Live Animals2019

    • 著者名/発表者名
      Shitara Akiko, Lenka Malec, Seham Ebrahim, Desu Chen, Christopher Bleck, Matthew P. Hoffman, and Roberto Weigert
    • 学会等名
      Salivary Glands and Exocrine Biology, Gordon Research Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cdc42はin vivoでマウス唾液腺の分泌顆粒の形態を制御する2019

    • 著者名/発表者名
      設楽彰子、柏俣正典
    • 学会等名
      第61回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Cdc42はエンドサイトーシス を負に制御することにより管腔を維持する2019

    • 著者名/発表者名
      設楽彰子、柏俣正典
    • 学会等名
      第64回公益社団法人日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Cdc42 negatively regulates endocytosis during lumen maintenance in live mice.2019

    • 著者名/発表者名
      A. Shitara, CKE Bleck, R. Weigert
    • 学会等名
      2019 ASCB|EMBO Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cdc42 Negatively Regulates Endocytosis During Apical Membrane Maintenance in Live Animals2019

    • 著者名/発表者名
      Akiko Shitara、Christopher Bleck、Matthew Hoffman、Roberto Weigert
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Salivary Glands and Exocrine Biology 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 管状臓器の管腔維持、形成におけるCdc42の役割2017

    • 著者名/発表者名
      設楽彰子
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2017-12-06
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] ConBio2017における発表報告

    • URL

      http://scw.asahi-u.ac.jp/~pharmaco/report/index.html#20171209

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-08-25   更新日: 2024-03-26  

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