| 研究課題/領域番号 |
15K14465
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| 研究機関 | 川崎医科大学 |
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研究代表者 |
松田 純子 川崎医科大学, 医学部, 教授 (60363149)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | スフィンゴ脂質 / セラミド骨格 / 上皮細胞 / 細胞極性 |
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| 研究実績の概要 |
生物は生命現象の様々な局面で細胞極性を利用している。小腸上皮細胞における頂端膜と側底膜はその代表例である。細胞極性の分子機構を理解するためには、それぞれの膜ドメインを構成する膜タンパク質、膜脂質の非対称性とその機能を明らかにする必要がある。本研究では、代表的な極性細胞である小腸上皮細胞の細胞膜を構成するスフィンゴ糖脂質 (GSL) に着目して研究を行っている。小腸上皮細胞はGSLに富み、そのセラミド骨格は、他の組織では極めて微量成分である、スフィンゴシン塩基のC4位と脂肪酸のC2位に１か所ずつ水酸基が付加、すなわち、通常の組織に比して２つ水酸基の多いフィトセラミドと呼ばれるユニークな構造 (t18:0/hFA) で90％以上が占められている。私たちの作成したDihydroceramide: sphinganine C4-hydroxylase（Des2）ノックアウトマウス (Des2-KO)は小腸および腎臓においてフィトセラミド構造を欠損し、小腸およおび腎臓に形態変化をきたす。したがって、これらの脂質は小腸上皮細胞の機能発現においてきわめて重要であると推測される。一方でDes2-KOの表現型には２週間前後で死亡する重症型と寿命が１年以上の軽症型の２つの大きく異なる表現型が観察される。Des2-KOマウスは同じ環境で飼育されていること、特定の親から重症型マウスが高頻度に生まれることから、Des2-KOマウスの表現型を重症型にするmodifier遺伝子の存在を想定し、マウスゲノムのエクソーム解析を通じてその同定を試みている。現在、重症型Des2-KOマウスの系統化に近づいており、次年度には、これらのマウスとmodifier遺伝子の同定をふまえて、フィトセラミド構造をもつGSLが細胞極性の維持に関わる分子メカニズムを追究していく予定である。
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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
マウスゲノムのエクソーム解析結果からmodifier候補遺伝子を絞り込むのに時間を要しており、追加の解析方法を計画中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
modifier遺伝子を絞り込むために、重症型と軽症型のDes2ノックアウトマウスの系統選別、純系化を継続する。また、現在得ているエクソーム解析データーに加えて、重症型Des2ノックアウトマウスと軽症型Des2 ノックアウトマウス間の遺伝子あるいはタンパク質の発現解析、脂質構造解析、メタボローム解析を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
マウスゲノムのエクソーム解析結果からmodifier遺伝子候補を絞り込むのに時間を要し、次年度使用額を用いて、下記の追加実験を加える必要が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
modifier遺伝子候補を絞り込むために、重症型と軽症型のDes2ノックアウトマウスの系統選別、純系化を継続する。また、現在得ているエクソーム解析データーに加えて、重症型Des2ノックアウトマウスと軽症型Des2 ノックアウトマウス間の遺伝子あるいはタンパク質の発現解析、脂質構造解析、メタボローム解析を行う。
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