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PDZRN3による核内のパラスペックルを介した新たな心筋分化制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K06803
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48030:薬理学関連
研究機関久留米大学 (2023)
山口大学 (2021-2022)

研究代表者

本田 健  久留米大学, 医学部, 准教授 (30457311)

研究分担者 朝霧 成挙  山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (20372435)
酒井 大樹  山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (40464367)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード細胞分化 / 心筋細胞 / PDZRN3 / 液液相分離体 / パラスペックル / 液液相分離
研究開始時の研究の概要

近年、ある蛋白質やRNA群が凝集することで相分離を起こした(液相と液相の間に明確な境界を持った)液滴が形成され、これが様々な細胞機能を制御することが明らかになってきている。最近、核内に存在する液-液相分離体の一つ、パラスペックルが多能性幹細胞の分化を調節することが報告された。我々はこれまで、間葉系前駆細胞の分化調節因子としてPDZRN3の機能解析を行ってきたが、最近、このPDZRN3が心筋におけるパラスペックルに何らかの作用を持つ可能性を見出した。そこで本研究では、心筋分化におけるパラスペックルを介したPDZRN3の役割を解析し、分化制御の新たな分子機構を解明する。

研究成果の概要

本研究では、ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)やマウス心筋細胞を用いて、心筋細胞の分化におけるPDZRN3の役割を解析した。PDZRN3は多能性幹細胞から心筋細胞へと分化する過程で誘導され、その分化・成熟化において重要な役割を持つことを明らかとした。さらに、PDZRN3のPDZドメインを介して相互作用するタンパク質を発見した。このタンパク質は核内にも局在し、PDZRN3と同様に心筋細胞分化の過程で発現が誘導される。これらの結果から、PDZRN3が心筋細胞の分化過程において核内で新たな機能を持つ可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本邦における心疾患は超高齢社会を背景に増加の一途を辿っている。生体内における本来の生理機能を有する心筋細胞の作製が可能となれば、培養心筋自体を用いた細胞医療をはじめ、心筋を標的とする創薬や、様々な薬物開発における心臓への副作用予測解析などにおいて非常に有用である。そのため、心筋細胞分化における制御機構を分子レベルで詳細に理解することは学術的に重要であり、その基盤情報は先端医療の開発に必須であるため結果的に社会に向けた大きな貢献をもたらす。本研究ではこれまで機能解析をおこなってきたPDZRN3を軸として、心筋分化の新たな制御機構を明らかにする。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Postnatal Pdzrn3 deficiency causes acute muscle atrophy without alterations in endplate morphology2024

    • 著者名/発表者名
      Kawai-Takaishi M, Miyagawa Y, Honda T, Inui M, Hosoyama T
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 696 ページ: 149542-149542

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2024.149542

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dantrolene, a stabilizer of the ryanodine receptor, prevents collagen-induced arthritis.2022

    • 著者名/発表者名
      58)Nawata T, Sakai H, Honda T, Otsuka M, Fujita H, Uchinoumi H, Kobayashi S, Yamamoto T, Asagiri M, Yano M.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 624 ページ: 141-145

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.07.111

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of Water Solubility of 2-Phenylsulfanylhydroquinone Dimer Dye2021

    • 著者名/発表者名
      Kamimura Akio、Umemoto Haruka、Kawamoto Takuji、Honda Takeshi
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 6 号: 13 ページ: 9254-9262

    • DOI

      10.1021/acsomega.1c00703

    • 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
  • [学会発表] Synthetic retinoid bexarotene inhibits differentiation of inflammatory osteoclasts.2022

    • 著者名/発表者名
      Hina Takegami, Hiyori Nakamura, Ayano Takeda, Mayu Matsuo, Hiroki Sakai, Takeshi Honda, Masataka Asagiri
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Inhibitory effect of spermidine on differentiation of inflammatory osteoclasts2022

    • 著者名/発表者名
      Seiya Tanaka, Asuka Okamoto, Honoka Tsubaki, Tetsuya Seto, Hiroki Sakai, Takeshi Honda, Masataka Asagiri
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 山口大学大学院医学系研究科薬理学講座ホームページ

    • URL

      https://ds0n.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~yakuri/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 山口大学大学院医学系研究科 薬理学講座

    • URL

      https://ds0n.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~yakuri/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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