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細胞の防御機構を制御する遺伝子導入法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K07029
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

小川 英知  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 招へい教授 (20370132)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード遺伝子導入 / 核酸医薬 / ウイルスベクター / オートファジー / アデノウィルス / 核酸導入 / ウイルス感染 / 化合物スクリーニング
研究開始時の研究の概要

細胞は細胞外からの様々な分子の侵入を即座に検知し,排除するために選択的オートファジー機構を使用する。この機構は,外来異物だけでなく核酸の導入に対しても働くため,核酸導入が必要な場面で大きな障害となる。本研究では外来核酸のオートファジーによる分解に重要な役割を持つオートファジーレセプターp62に着目し,p62の機能を阻害し核酸導入効率を上昇させる低分子化合物のスクリーニングを行う。同定された化合物のp62に対する作用点を明らかにし,p62による核酸排除機構の解明を行うと共に,その効果をゲノム編集技術やマウス生体内への遺伝子導入において検討し,新規遺伝子導入促進試薬としての応用を検討する。

研究成果の概要

外来の異物を分解する選択的オートファジーp62は、細胞内に侵入した核酸を速やかに分解し核酸の導入を著しく阻害する。化合物スクリーニングの結果、この活性制御を行うTBK1の阻害剤で遺伝子導入効率が強く促進されること明らかにした。さらに核酸のみならずアデノウイルスの感染効率もこれらの薬剤で上昇させることが明らかとなった。p62複合体の解析からアデノウイルスたんぱく質が実際に結合し機能阻害することが判明した。本研究成果は核酸導入のみならずウイルスベクターを用いた様々な医療に貢献できると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、遺伝子導入やウイルス感染などの分野で大きな社会的な意義を持っている。 遺伝子導入においては、p62が細胞内で核酸の分解を促進することに着目し、p62の機能抑制による遺伝子導入効率の促進は、新たな遺伝子治療法の開発につながることが予測される。また世界中で問題となったCOVID-19パンデミックにおいて、ワクチンの開発は極めて重要な課題であり、そのなかで本研究は、アデノウイルス感染制御剤を可能とすることで危険性の少ないアデノウイルスベクターを用いたワクチンの基盤技術を提供することが期待される。

報告書

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

    (15件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (2件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] Inst. Biotech of Polish Academy of Sci.(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Dept of Obste, Gynecology, and Reproduct(カナダ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] TBK1 inhibitors enhance transfection efficiency by suppressing p62/SQSTM1 phosphorylation2023

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya M, Kong W, Hiraoka Y, Haraguchi T, Ogawa H
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 28(1) 号: 1 ページ: 68-77

    • DOI

      10.1111/gtc.12987

    • 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] Transcriptional coregulator Ess2 controls survival of post-thymic CD4+ T cells through the Myc and IL-7 signaling pathways2022

    • 著者名/発表者名
      Takada Ichiro、Hidano Shinya、Takahashi Sayuri、Yanaka Kaori、Ogawa Hidesato、Tsuchiya Megumi、Yokoyama Atsushi、Sato Shingo、Ochi Hiroki、Nakagawa Tohru、Kobayashi Takashi、Nakagawa Shinichi、Makishima Makoto
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 298 号: 9 ページ: 102342-102342

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2022.102342

    • 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] Age-associated decline of MondoA drives cellular senescence through impaired autophagy and mitochondrial homeostasis2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto-Imoto Hitomi et al.,
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 38 号: 9 ページ: 110444-110444

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.110444

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Microtubule inhibitors identified through nonbiased screening enhance DNA transfection efficiency by delaying p62-dependent ubiquitin recruitment2021

    • 著者名/発表者名
      Megumi Tsuchiya, Hidesato Ogawa, Kento Watanabe, Takako Koujin, Chie Mori, Kazuto Nunomura, Bangzhong Lin, Akiyoshi Tani, Yasushi Hiraoka, Tokuko Haraguchi
    • 雑誌名

      Genes Cells.

      巻: 26 号: 9 ページ: 739-751

    • DOI

      10.1111/gtc.12881

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] THOC4 regulates energy homeostasis by stabilizing TFEB mRNA during prolonged starvation2021

    • 著者名/発表者名
      Fujita T, Kubo S, Shioda T, Tokumura A, Minami S, Tsuchiya M, Ogawa H, Hamasaki M, Yu L, Isaka Y, Yoshimori T, and Nakamura S
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: 134 号: 6 ページ: 248203-248203

    • DOI

      10.1242/jcs.248203

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A missense mutation in the RSRSP stretch of Rbm20 causes dilated cardiomyopathy and atrial fibrillation in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Ihara K, Sasano T, Hiraoka Y, Togo-Ohno M, Soejima Y, Sawabe M, Tsuchiya M, Ogawa H, Furukawa T, Kuroyanagi H
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 17894-17894

    • DOI

      10.1038/s41598-020-74800-8

    • NAID

      120007031666

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deletion of the Prdm3 Gene Causes a Neuronal Differentiation Deficiency in P19 Cells2020

    • 著者名/発表者名
      Leszczynski Pawel, Smiech Magdalena、Salam Teeli Aamir、Haque Effi、Viger Robert、Ogawa Hidesato、Pierzcha?a Mariusz、Taniguchi Hiroaki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 19 ページ: 7192-7192

    • DOI

      10.3390/ijms21197192

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 選択的オートファジー制御を介した遺伝子導入促進剤のスクリーニング2021

    • 著者名/発表者名
      小川 英知、土屋 惠、渡邊 賢人、荒神 尚子、森 知栄、布村 一人、林 邦忠、谷 昭義、平岡 泰、原口 徳子
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] High-Throughput Screening for the enhancement of transfection efficiency via selective autophagy2020

    • 著者名/発表者名
      Hidesato Ogawa, Megumi Tsuchiya, Kento Watanabe, Takako Koujin, Chie Mori, Kazuto Nunomura, Bangzhong Lin, Akiyoshi Tani, Yasushi Hiraoka, and Tokuko Haraguch
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/hiraoka/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/hiraoka/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 2 種類の TBK1/IKKe 阻害剤を利用した核酸導入2021

    • 発明者名
      小川英知,土屋惠,渡邊賢人,平岡泰,原口徳子
    • 権利者名
      小川英知,土屋惠,渡邊賢人,平岡泰,原口徳子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 2 種類の TBK1/IKKe 阻害剤を利用した核酸導入2020

    • 発明者名
      小川英知,土屋惠,渡邊賢人,平岡泰,原口徳子
    • 権利者名
      小川英知,土屋惠,渡邊賢人,平岡泰,原口徳子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-000088
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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