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ユビキチンシグナルによる一次線毛の形成機構と癌細胞増殖制御への標的化戦略

研究課題

研究課題/領域番号 20H03448
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分49010:病態医化学関連
研究機関三重大学

研究代表者

笠原 広介  三重大学, 医学系研究科, 准教授 (90455535)

研究分担者 白水 崇  三重大学, 医学系研究科, 助教 (00582678)
山川 大史  三重大学, 医学系研究科, 助教 (20631097)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード一次線毛 / 肥満 / 骨格筋再生 / シグナル伝達 / 骨格筋 / 間葉系前駆細胞 / インターロイキン13 / ユビキチン / 細胞増殖 / 細胞分化 / 中心体 / p27Ki1 / p27Kip1
研究開始時の研究の概要

本研究では、ユビキチンシグナルによる一次線毛の形成制御機構を明らかにするため、研究代表者らが一次線毛の制御因子として同定した脱ユビキチン化酵素群(USP8, USP38, USP43, USP52, USP54, UCHL3)やcyclin/CDK阻害因子p27Kip1の機能解析を実施する。さらに、これらの分子群及びシグナルカスケードを分子標的とするとことで、一次線毛の形成動態による癌細胞増殖制御の可能性を検証する。

研究成果の概要

一次線毛(primary cilia)は、中心体が形態的・機能的に変化した細胞小器官である。一次線毛の形成不全や機能異常は、線毛病と呼ばれる種々の疾患や発生異常の原因となるが病態生理には不明な点が多く残されている。本研究では、一次線毛の制御因子であるトリコプレインのノックアウトマウスを作製・解析した結果、肥満及び骨格筋再生において一次線毛が重要な役割を担うこと、その分子機序を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、一次線毛が肥満や骨格筋再生に関与していることをマウス実験で証明し、その分子機序の一端についても明らかにした。本研究を発展させることで、肥満やその関連疾患や、老化による筋力低下、筋ジストロフィなどの難治性筋疾患の分子機序の解明や、治療法や診断法の開発につながることが期待できる。また、本研究で作製したトリコプレインノックアウトマウスは、肥満及びその関連疾患に抵抗性を持つ画期的なマウスモデルとして利用できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Cilia‐Mediated Insulin/Akt and ST2/JNK Signaling Pathways Regulate the Recovery of Muscle Injury2022

    • 著者名/発表者名
      Yamakawa Daishi、Tsuboi Junya、Kasahara Kousuke、Matsuda Chise、Nishimura Yuhei、Kodama Tatsuya、Katayama Naoyuki、Watanabe Masatoshi、Inagaki Masaki
    • 雑誌名

      Advanced Science

      巻: 10 号: 1 ページ: 2202632-2202632

    • DOI

      10.1002/advs.202202632

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Primary ciliary signaling: links with the cell cycle2021

    • 著者名/発表者名
      Kasahara Kousuke、Inagaki Masaki
    • 雑誌名

      Trends in Cell Biology

      巻: 31 号: 12 ページ: 954-964

    • DOI

      10.1016/j.tcb.2021.07.009

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Primary cilia-dependent lipid raft/caveolin dynamics regulate adipogenesis2021

    • 著者名/発表者名
      Yamakawa Daishi、Katoh Daisuke、Kasahara Kousuke、Shiromizu Takashi、Matsuyama Makoto、Matsuda Chise、Maeno Yumi、Watanabe Masatoshi、Nishimura Yuhei、Inagaki Masaki
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 34 号: 10 ページ: 108817-108817

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.108817

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Targeting E3 Ubiquitin Ligases and Deubiquitinases in Ciliopathy and Cancer2020

    • 著者名/発表者名
      Shiromizu Takashi、Yuge Mizuki、Kasahara Kousuke、Yamakawa Daishi、Matsui Takaaki、Bessho Yasumasa、Inagaki Masaki、Nishimura Yuhei
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 17 ページ: 5962-5962

    • DOI

      10.3390/ijms21175962

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A novel CDK-independent function of p27Kip1 in preciliary vesicle trafficking during ciliogenesis2020

    • 著者名/発表者名
      Yukimoto Hiroki、Miyamoto Tatsuo、Kiyono Tohru、Wang Shujie、Matsuura Shinya、Mizoguchi Akira、Katayama Naoyuki、Inagaki Masaki、Kasahara Kousuke
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 527 号: 3 ページ: 716-722

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.05.048

    • 関連する報告書
      2020 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] 一次繊毛による細胞増殖・分化制御と疾患2021

    • 著者名/発表者名
      笠原広介, 山川大史, 稲垣昌樹
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ユビキチン修飾系による一次線毛動態制御と疾患治療2021

    • 著者名/発表者名
      笠原広介, 山川大史、稲垣昌樹
    • 学会等名
      第25回日本がん分子標的治療学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 一次線毛と細胞増殖・分化・がん化2020

    • 著者名/発表者名
      稲垣昌樹、笠原広介, 山川大史、松田知世、渡邉昌俊
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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