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微小重力環境における宿主-病原体の相互作用変化をもたらす分子基盤の解明

公募研究

研究領域宇宙からひも解く新たな生命制御機構の統合的理解
研究課題/領域番号 16H01644
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関山口大学

研究代表者

白井 睦訓  山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20196596)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード微小重力環境 / オルガノイド / メダカ / YAPシグナル / 細菌感染 / 微小重力 / 宿主-病原体 / シグナル伝達 / シグナル伝達系
研究実績の概要

宇宙環境における微生物感染は、宇宙飛行士の健康に深刻な影響を与えうるリスク要因の一つである。近年、宇宙環境ではヒト-病原体の相互作用の変化が微生物感染リスクに深く関わる可能性が明らかになってきたが、微小重力がいかにして宿主-病原体の関係性に影響を与えるのかについて、詳細な分子機構は明らかになっていない。そこで本研究では、三次元オルガノイド培養系ならびにメダカを用いて、我々がこれまで注目してきた重力-YAPシグナル伝達系が、宿主-病原細菌間の相互作用に及ぼす影響を解析することにした。
1. 腸オルガノイドの安定的な培養系の樹立と細菌感染実験系の確立: 本年度は、大腸オルガノイドに対してサルモネラの感染を試みたが、宿主細胞内へのサルモネラの侵入を確認するには至らなかった。そこでマイクロインジェクション法により、オルガノイド内腔へサルモネラを直接導入し現在まで感染効率の向上を試みている。次にGFP発現サルモネラを感染させたヒト結腸癌由来Caco-2細胞において、YAPシグナル系分子の遺伝子発現をq-PCR法により精査した。その結果、サルモネラの感染により、YAPの下流遺伝子のひとつであるCTGFの発現が大きく減少することを見出した。
2. メダカ個体を用いたトランスクリプトーム解析: RNA-seq法によりメダカ野生型胚とYAP変異体胚との間の比較トランスクリプトーム解析を行った結果、免疫系のシグナル伝達分子などに顕著な発現変動が認められた。そこでヒトRPE1細胞においてq-PCR法により詳細な解析を行ったところ、YAPのノックアウトに伴い免疫系のシグナル分子の発現が上昇する傾向が認められた。以上の結果から、重力耐性遺伝子YAPによる免疫系シグナルの制御は、魚類からヒトに至るまで進化的に広く保存されている可能性が考えられた。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] YAP mediated mechano-homeostasis ― conditioning 3D animal body shape2017

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Asaoka, Makoto Furutani-Seiki
    • 雑誌名

      Current Opinion in Cell Biology

      巻: 49 ページ: 64-70

    • DOI

      10.1016/j.ceb.2017.11.013

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 再生医療-重力に抗した複雑な立体臓器の構築機構2017

    • 著者名/発表者名
      浅岡洋一, 古谷-清木誠
    • 雑誌名

      季刊 腎と骨代謝

      巻: 30 ページ: 227-232

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Novel Loop-Mediated Isothermal Amplification (LAMP) Assay for the Detection of <i>Rickettsia</i> spp.2017

    • 著者名/発表者名
      Hanaoka N, Matsutani M, Satoh M, Ogawa M, Shirai M, Ando S
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Infectious Diseases

      巻: 70 号: 1 ページ: 119-123

    • DOI

      10.7883/yoken.JJID.2015.579

    • NAID

      130005296301

    • ISSN
      1344-6304, 1884-2836
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] YAP is essential for 3D organogenesis withstanding gravity.2017

    • 著者名/発表者名
      Asaoka Y, Nishina H, Furutani-Seiki M.
    • 雑誌名

      Dev Growth Differ.

      巻: 59 号: 1 ページ: 52-58

    • DOI

      10.1111/dgd.12338

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The mevalonate pathway regulates primitive streak formation via protein farnesylation2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto-Uchida Y, Yu R, Miyamura N, Arima N, Ishigami-Yuasa M, Kagechika H, Yoshida S, Hosoya T, Nawa M, Kasama T, Asaoka Y, Alois RW, Elling U, Penninger JM, Nishina S, Azuma N, Nishina H
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 37697-37697

    • DOI

      10.1038/srep37697

    • 関連する報告書
      2016 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] SLC7 family transporters control the establishment of left-right asymmetry during organogenesis in medaka by activating mTOR signaling.2016

    • 著者名/発表者名
      Asaoka Y, Nagai Y, Namae M, Furutani-Seiki M, Nishina H
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 474 号: 1 ページ: 146-153

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.04.087

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 宇宙環境における宿主-病原体の相互作用の解析に向けた感染モデルの構築2017

    • 著者名/発表者名
      浅岡 洋一,荻野 英賢, 白井 睦訓
    • 学会等名
      第70回日本細菌学会中国・四国支部総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙環境における宿主-病原体の相互作用変化の解析に向けたメダカ感染モデルの構築2016

    • 著者名/発表者名
      浅岡洋一, 白井睦訓
    • 学会等名
      第86回日本感染症学会西日本地方会学術集会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] YAPは組織張力の制御を通して立体臓器を構築する2016

    • 著者名/発表者名
      浅岡洋一, 仁科博史, Carl-Philipp Heisenberg, 古谷-清木誠
    • 学会等名
      日本遺伝学会第88回大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SLC7 family transporters control the establishment of left-right asymmetry during organogenesis in medaka by activating mTOR signaling.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Asaoka, Yoko Nagai, Misako Namae, Makoto Furutani-Seiki and Hiroshi Nishina
    • 学会等名
      第22回小型魚類研究会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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