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転写時間動態解析とCRISPRによる生体内でのFoxp3発現制御メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K07082
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49070:免疫学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

小野 昌弘  熊本大学, ヒトレトロウイルス学共同研究センター, 特任教授 (60447951)

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: 1,300千円 (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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードTranscription / T cells / Fluorescent Timer / Tocky / T細胞 / 転写 / 時間動態 / トランスジェネシス / 免疫学 / 転写因子 / T細胞分化 / 制御性T細胞 / CRISPR
研究開始時の研究の概要

制御性T細胞は転写因子Foxp3のはたらきにより免疫反応を抑制する活性をもつ.しかし制御性T細胞が生体内でどのようなタイミングで抑制活性を発揮するのか、その動的な分子メカニズムは何かについては概ね不明である.このため申請者は蛍光タイマータンパクをレポーター遺伝子として用いて生体内での転写の時間動態を1細胞レベルで解析する技術Tockyを開発し,免疫反応中のT細胞におけるFoxp3転写動態の研究を進めてきた.
本研究は免疫反応中にFoxp3がどのような時間動態で制御されるかについて検討し、その基盤となる分子機序の解明を目指す.

研究成果の概要

この研究では、申請者が開発したTockyという技術を用いて進められました。この技術は、蛍光Timerタンパクをレポーター遺伝子として使用し、生体内での一細胞レベルでの転写動態を解析するもので、特に免疫反応中のT細胞におけるFoxp3の転写動態に焦点を当てています。具体的には、Foxp3-TockyのCNS2配列にCRISPRを用いた欠損を行ったマウス(Foxp3-Tocky CNS2 KO)を作製し使用しました。これらのマウスを用いて、定常状態、発達、および接触過敏症を含む疾患モデルを使い研究を行い、CNS2依存型のFoxp3転写時間動態を解明しました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

1)この研究は、免疫細胞内の転写因子の調節の分子的複雑さを強調し、Foxp3の転写動態に関する重要な洞察を提供します。CNS2調節配列とその遺伝子発現制御の役割に焦点を当てることで、遺伝子および細胞生物学の既存概念を再定義する可能性のある遺伝子調節の基本的な側面を探求します。

2)蛍光タイマータンパクをレポーター遺伝子として使用したTocky 技術、とくにFoxp3-Tockyツールは申請者(小野昌弘)が開発した独自の革新的技術です。この技術を発展させ、生体内の一細胞レベルでの遺伝子発現変化をリアルタイムで追跡するこの方法は、細胞プロセスの動的研究に新たな次元を提供します。

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 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Imperial College London/Institute for Cancer Research/University College London(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Imperial College London/The Institute of Cancer Research/University College London(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Imperial College London(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Unraveling T-cell dynamics using fluorescent timer: Insights from the Tocky system2024

    • 著者名/発表者名
      Ono Masahiro
    • 雑誌名

      Biophysics and Physicobiology

      巻: 21 号: Supplemental ページ: n/a

    • DOI

      10.2142/biophysico.bppb-v21.s010

    • ISSN
      2189-4779
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Single-cell level temporal profiling of tumour-reactive T cells under immune checkpoint blockade2022

    • 著者名/発表者名
      Hassan Jehanne、Appleton Elizabeth、Kalfaoglu Bahire、Pedersen Malin、Almeida-Santos Jose、Kanemaru Hisashi、Irie Nobuko、Foo Shane、Reda Omnia、Tan Benjy J.Y.、Okazaki Il-mi、Okazaki Taku、Satou Yorifumi、Harrington Kevin、Melcher Alan、Ono Masahiro
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: 0 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1101/2022.07.19.500582

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Temporal profiling of CD4 T-cell activation and differentiation upon SARS-CoV-2 spike protein immunisation2022

    • 著者名/発表者名
      Almeida-Santos Jos?、Berkachy Rita、Tye Chanidapa Adele、Hassan Jehanne、Kalfaoglu Bahire、Selkirk Murray E.、Ono Masahiro
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: 0 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1101/2022.07.21.500987

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 研究者による個人ページ

    • URL

      https://monotockylab.github.io

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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