| 研究課題/領域番号 |
21K06172
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44010:細胞生物学関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
池上 浩司 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (20399687)
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| 研究分担者 |
中里 亮太 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (30761803)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 一次繊毛 / 中心体 / ストレス / 浸透圧変化 / 微小管 / アクチン線維 / 繊毛 / 浸透圧 / 温度変化 / pH / 繊毛病 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトを含む脊椎動物の細胞に生えている一次繊毛の先天的変化によって起こる遺伝性の繊毛病が近年多数明らかになっている。本研究では，未開拓のストレス依存的な一次繊毛変化に挑み，1) 一次繊毛の形成や安定化に影響を及ぼすストレス因子，2) それらストレス依存的一次繊毛変化と繊毛病様現象との関係，3) ストレス依存的一次繊毛変化の抑制手段，4) 繊毛病の原因遺伝子変異とストレス因子による相乗的な一次繊毛変化の検証とその抑制，これら4つの命題に対する解を得る。本研究の成果は一次繊毛や繊毛病の基礎理解を深めるに留まらず，ストレスによって発症する様々な疾患の理解に新たな視点を付与しうる。
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| 研究成果の概要 |
細胞外ストレスに対する一次繊毛の変化について，複数のストレスを検討した結果，高浸透圧ストレスにより一次繊毛が短縮および消失することを見出した。また，この高浸透圧ストレスによる一次繊毛の短縮・消失は一次繊毛基部の中心体周辺タンパク質の消失を伴うこと，細胞質全体の微小管およびアクチン線維の過剰形成を伴うことを見出した。さらに，細胞内の微小管およびアクチン線維の重合を阻害することで高浸透圧ストレスによる一次繊毛の短縮・消失，および中心体周辺タンパク質の消失が抑制されることを見出した。以上より，高浸透圧ストレスが細胞骨格過剰形成依存的に一次繊毛の短縮・消失を引き起こすことを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一次繊毛は人体の発生や形態形成に重要な役割を担っており，これまで多くの遺伝性先天性形態異常との関連が「線毛病」として研究されてきた。本研究により細胞外ストレスによる非遺伝性の一次繊毛の形態異常が提示されたことで，今後は環境因子による線毛病の発症を探究する新しい研究が展開されることが大いに期待される。また一次繊毛消失とがん化は密接に関わっていると考えられており，今回得られたストレスによる一次繊毛の短縮・消失は環境因子による細胞がん化のメカニズムの一端を説明する可能性もあり，将来的な疾患理解につながることが期待される。更に，一次繊毛短縮・消失を抑制する処理はそれらがん化を阻止する方法に発展しうる。
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