| 研究課題/領域番号 |
21K09206
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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56020:整形外科学関連
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| 研究機関 | 大分大学 |
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研究代表者 |
樋田 真理子 大分大学, 医学部, 客員研究員 (10737224)
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| 研究分担者 |
矢野 博之 純真学園大学, 放射線技術科学科, 講師 (50448552)
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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 |
交付 (2022年度)
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| 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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | コラーゲン / 転写 / 軟骨 / 線維性コラーゲン / 転写因子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
線維性コラーゲン分子は、組織の発生、細胞の分化過程及び機能維持を厳密に制御しており、骨格形成に深く関与している。軟骨においては、II型・XI型・XXVII型コラーゲンが共存して高分子会合体を形成し機能を維持しており、適切な細胞外環境が異常をきたすことや破壊されることによって軟骨異形成症等を引き起こす要因となる。
そこで、軟骨形成におけるXI型・XXVII型コラーゲンに着目し、その転写調節機構を検討するとともに、分子メカニズムを解明する。
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| 研究実績の概要 |
骨格形成に関与する細胞外マトリックス分子において、特に軟骨特異的に発現する線維性コラーゲン遺伝子のうち、XI型コラーゲン遺伝子およびXXVII型コラーゲン遺伝子に着目し、その発現調節機構を解析することによって、軟骨形成におけるコラーゲン遺伝子の役割を解明する。また、ncRNA(non-coding RNA)が生理機能や疾患といった様々な側面における制御に関与していることから、トランスクリプトーム解析を行い、軟骨特異的な発現調節機構について多角的な解析が進められるよう試みる。
これまでに、XI型コラーゲン遺伝子では、基本プロモーター活性が転写因子NF-Yにより制御され、さらに転写因子Sp1により発現が増強することが明らかとなっている。また、シスエレメントについては、軟骨特異的エンハンサー領域近傍にサイレンサー領域の存在が見出されたことから、抑制に関与する転写因子の特定に向け解析を引き続き進めている。
一方、XXVII型コラーゲン遺伝子については、2つの選択的プロモーター領域のうち、軟骨に特異的に発現しているプロモーター領域の解析を先行して行っている。その基本プロモーター活性領域の絞り込みおよび関与する転写因子の解析を進めるとともに、組織特異的シスエレメントについて明らかにしたい。
さらに、各遺伝子においてプロモーターおよびシスエレメント(エンハンサー・サイレンサー)の相互作用について検証を行い、遺伝子発現における包括的な組織特異的転写調節機構の解明を目指していきたい。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
XI型コラーゲン遺伝子については、存在が明らかとなったサイレンサー領域に関与する抑制因子を同定するため引き続き解析を進めている。また、XXVII型コラーゲン遺伝子については、基本プロモーター領域の絞り込みおよび関与する転写因子の特定に時間を要している。これまでの欠失や変異を加えたルシフェラーゼコンストラクトを組み合わせたルシフェラーゼアッセイでは、基本プロモーター領域の活性領域を限定する結果が得られていない。そのため、関与する転写因子の選出および特定に時間を要している。
また、引き続きデータベースを用いて配列から予想される転写因子の候補の検討を行っているが、同様に精査に時間を要している。以上のことより進捗状況はやや遅れていると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
特にXXVII型コラーゲン遺伝子の基本プロモーター領域の解析を進めるため、発現量の少ない遺伝子に対応した各種ベクターへ乗せ換えたルシフェラーゼコンストラクトを作製し、ルシフェラーゼアッセイを行う予定である。また、同時に、既存のルシフェラーゼコンストラクトの組合わせ条件を新たにしたルシフェラーゼコンストラクトを作製し基本プロモーター領域を限定できるよう比較検討を重ねたい。
また、XI型コラーゲン遺伝子およびXXVII型コラーゲン遺伝子のシスエレメントについても解析を進め、軟骨特異的に発現するコラーゲン遺伝子の発現調節機構を明らかにするとともに、軟骨の分化過程へと及ぼす影響等について解析を進められるよう研究に取り組みたい。
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