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ケミカルゲノミクスによる小胞体ストレス応答制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K23817
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0801:薬学およびその関連分野
研究機関川崎医科大学

研究代表者

北風 圭介  川崎医科大学, 医学部, 助教 (80840545)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードケミカルゲノミクス / 小胞体ストレス応答 / CRISPR / TRPV1 / VEGFR2
研究開始時の研究の概要

小胞体ストレス応答の破綻や異常活性化は糖尿病、慢性炎症、がん等の様々な疾患の発症に寄与することが知られている。本研究では小胞体ストレスを高感度に測定できるレポーター細胞株と薬理活性化合物ライブラリーを用い、CRISPR-Cas9を組み合わせたケミカルゲノミクスを行うことで、小胞体ストレス応答を制御する新規タンパク質を探索し、その生理機能を解明する。

研究成果の概要

小胞体ストレス応答 (UPR)は小胞体の恒常性を保つための適応応答機構である。UPRを制御する新規タンパク質を見出し、その機序を明らかにすることができれば、疾患の治療標的になることが期待される。本研究では標的既知の低分子化合物ライブラリーとUPRレポーター細胞を用いた網羅的な探索を行い、UPRを制御する新規タンパク質の候補としてTRPV1およびVEGFR2を同定した。TRPV1は小胞体内のイオン濃度を変化させることでUPRを活性化し、VEGFR2はIRE1-XBP1経路に寄与することでUPRを抑制することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ケミカルゲノミクス的手法は、発現量の解析だけでは発見できない新規UPR制御タンパク質を探索できる点に優れており、本研究では創薬標的になりやすく、小胞体機能への関与の可能性が高い分子群に着目した。本研究によりUPR制御タンパク質候補を発見したことにより、小胞体ストレスを原因とする疾患の発症機序の解明や治療薬開発につながることが期待される。加えて、本研究は探索研究の方法論確立という側面も持っており、本研究の手法は様々なシグナル伝達経路における探索研究にも応用可能であり、生命科学の広い分野に対して有用性を示すものである。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 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) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Cell-based HTS identifies a chemical chaperone for preventing ER protein aggregation and proteotoxicity2019

    • 著者名/発表者名
      Kitakaze Keisuke、Taniuchi Shusuke、Kawano Eri、Hamada Yoshimasa、Miyake Masato、Oyadomari Miho、Kojima Hirotatsu、Kosako Hidetaka、Kuribara Tomoko、Yoshida Suguru、Hosoya Takamitsu、Oyadomari Seiichi
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 8

    • DOI

      10.7554/elife.43302

    • NAID

      120006941114

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Identification of a chemical chaperone for mitigating protein aggregation and proteotoxicity during endoplasmic reticulum stress2021

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Kitakaze, Shusuke Taniuchi, Eri Kawano, Yoshimasa Hamada, Masato Miyake, Miho Oyadomari, Hirotatsu Kojima, Hidetaka Kosako, Tomoko Kuribara, Suguru Yoshida, Takamitsu Hosoya, Seiichi Oyadomari
    • 学会等名
      Experimental Biology 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小胞体ストレス下において転写因子ATF4は膵β細胞同一性を維持する2021

    • 著者名/発表者名
      北風圭介, 親泊美帆, 張君, 濱田良真, 竹之内康広, 坪井一人, 藤谷与士夫, 岡本安雄, 親泊政一
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 小胞体ストレス応答転写因子ATF4の機能不全は膵β細胞の脱分化を惹起する2020

    • 著者名/発表者名
      北風圭介, 親泊美帆, 張君, 津川和江, 河野恵理, 三宅雅人, 竹之内康広, 坪井一人, 岡本安雄, 親泊政一
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 膵β細胞における小胞体ストレス応答転写因子ATF4の機能解明2020

    • 著者名/発表者名
      北風圭介, 親泊美帆, 張君, 津川和江, 河野恵理, 三宅雅人, 竹之内康広, 坪井一人, 岡本安雄, 親泊政一
    • 学会等名
      第61回日本生化学会中国・四国支部例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 小胞体ストレス下のタンパク質凝集と細胞毒性を緩和する化学シャペロンの同定2020

    • 著者名/発表者名
      北風圭介, 谷内秀輔, 河野恵理, 濱田良真, 三宅雅人, 親泊美帆, 小島宏建, 小迫英尊, 栗原ともこ, 吉田優, 細谷孝充, 親泊政一
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 小胞体ストレス下のタンパク質凝集を標的とする新規化学シャペロンの同定2019

    • 著者名/発表者名
      北風圭介, 谷内秀輔, 河野恵理, 濱田良真, 三宅雅人, 親泊美帆, 小島宏建, 小迫英尊, 栗原ともこ, 吉田優, 細谷孝充, 親泊政一
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-09-03   更新日: 2022-01-27  

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