| 研究課題/領域番号 |
21K09823
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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57010:常態系口腔科学関連
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| 研究機関 | 鶴見大学 |
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研究代表者 |
二藤 彰 鶴見大学, 歯学部, 教授 (00240747)
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| 研究分担者 |
出野 尚 鶴見大学, 歯学部, 講師 (40435699)
江面 陽一 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (50333456)
中島 和久 鶴見大学, 歯学部, 准教授 (90252692)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024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)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 細胞分化 / 間葉系細胞 / 軟骨細胞 / レトロトランスポゾン / LINEクラスL1 / 分化 / Line1 / 骨格原基 / 発生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Line1は、哺乳類ゲノムの遺伝子内あるいは遺伝子間に存在するレトロトランスポゾンである。Line1転写産物は生殖細胞において発現が高く認められるが、初期発生以降の発生・分化においての発現ならびにその機能についてはほとんど解っていない。本研究では間葉系細胞株から骨格系細胞への分化過程と、in vivoの骨格系組織の原基を骨格系組織分化のモデルとし、その過程におけるLine1遺伝子群の発現と機能を解析する。
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| 研究実績の概要 |
間葉系細胞分化で分化にともない変化するLine転写産物を、ゲノムワイドに解析する方法論の至適化に挑み、expectation maximization algorithm という方法でLine１を含むリピート配列にマッピングした上で転写を定量的に解析する、L1EM (Bioinformatics, 2020) また別のアプローチとしてTE-transcript(Bioinformatics, 2015)さらには Software for Quantifying Interspersed Repeat Expression (SQuIRE) (NAR, 2019 )による解析をコマンドラインで行ってきた。その結果、L1EM並びにTE-transcriptによる解析を安定して行えるようになったが、前者はlocus level でのregulation が得られる一方、比較する条件間での特定のTransposable elementのlocus level での発現量の比較は容易ではなく、さらなる工夫が必要であった。これも外部の研究協力者の協力を得て、幾つかの解析を行うことができた。間葉系の分化におけるLine1遺伝子群のL1EM解析では多くのlocusにおけるL1MdTf_のグループファミリーの発現レベルが高かった。L1MdTf_はL1Md(Md: Mus musculus domesticus)のF-type promoters subfamilies（ Tf-, Gf-types）に属するものであり、若い遺伝子ファミリーと考えられている。またDfam (Mobile DNA, 2021)の分類による L1 elementsは L1_5end (containing a 5’ UTR and ORF1), L1_orf2, or L1_3end (containing a 3’ UTR)のカテゴリーにおいて、MdTf_IIIではどれも、DnmtsTKO あるいはSetdb1KO 由来のES 細胞で発現レベルが大幅に上昇するという報告があり、DNA methylation とH3k9me3によって抑制されていることが示唆されている。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
3: やや遅れている
理由
マウス肢芽間葉系の分化におけるLine1遺伝子群のL1EM解析を行ったところ、最も発現量が高く変動が見られたのは、L1MdTf_IIIのカテゴリーに属するファミリーであった。 しかも分化に伴い発現減少することを見出している。その他にも、L1MdTf_IIの発現が高く、分化に伴って変動するlocusがいくつも見られている。分化に伴う発現変動の結果については新規性があり、それらが分化機能になんらかの影響を持つことが想定される。以上からゲノムワイドな発現レベルの解析はかなり進捗が見られたが、一方で機能面での解析が、技術的にも難しくその点では当初想定していた目標レベルに到達できていない。
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| 今後の研究の推進方策 |
一つ目はL1MdTf_IIIを始めとするL1MdTfの発現変動が、抑制系のエピジェネティック機構によって制御されている可能性をさらに追求するために、Setdb1KO由来の間葉系の分化でL1遺伝子群の発現解析を行う。また２つ目としてL1MdTfサブファミリー群の機能解析を行う予定である。多数のspecific antisense oligonucleotides (ASOs) が有効であるという報告があるが、費用が莫大にかかるために、別のアプローチを探っていたところ、consensus sequenceに対する２、３種のASOsでも有効であるという報告が最近なされている。それを参考にL1MdTf をターゲットにしたASOsを計画している。
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