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2016 年度 実施状況報告書

慢性的低酸素環境において遺伝子発現を決定する選択的転写機構の解明(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 15KK0298
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

中山 恒  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (10451923)

研究期間 (年度) 2016 – 2017
キーワード低酸素応答 / CREB / 転写 / 染色体構造
研究実績の概要

本研究は基課題である基盤研究Cの研究成果である慢性期の低酸素環境でCREBを介して発現が上昇する遺伝子群の染色体構造を明らかにすることをめざして2016年9月より国際共同研究として着手した。まず、CREBの標的遺伝子を野生型とCREBを構成的にノックダウンした株(CREB-KD細胞)の遺伝子発現様式を比較することで、網羅的に同定した。次に、これらの遺伝子群に関して、データベースを用いたプロモーター解析を実施して、CREB結合配列の存在の有無を指標にして、CREBの直接標的群とCREBの間接標的群に分類した。この分類にしたがって本研究の基盤技術である新技法HIPMap法のプローブを、専用のアルゴリズムを用いた設計プログラムを使用して、デザインした。国際共同研究先である米国の研究機関に渡航後は、デザインしたこれらのプローブを合成して、PCR法により増幅したのちに、精製し、調製した。さらに、調製したプローブを用いてHIPMap法を実施したところ、核内における複数の遺伝子の配置を同定することに成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

大規模な遺伝子発現データの解析を実施して、そこから得られた情報に基づいて、新技術に必要なプローブの設計を完了した。また、国際共同研究先に渡航して、同研究室が開発したHIPMap法のプローブを合成して、これらが細胞内での遺伝子の位置情報を得るのに利用可能であることまでを明らかにすることができた。ここまでを完了したことで、これからの大規模解析に必要な技術の土台を確立することができた。

今後の研究の推進方策

乳がん細胞株MDA-MB231細胞を材料として用いて、通常酸素と慢性的な低酸素環境を比較しながら、HIPMap法を用いた大規模な遺伝子の空間的な位置情報の取得実験を推進する。次に得られた実験データを共同研究先で開発された解析プログラムを用いて解析して、酸素の濃度により遺伝子配置が変動する可能性を検証する。さらに、そこで変化が認められた場合には、その原因となる分子機構に関して、siRNAを用いたノックダウン実験を用いて検証する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016 その他

すべて 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 低酸素環境における解糖系に依存したエネルギー代謝を制御する新たな分子機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      中山 恒
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 招待講演
  • [備考] 東京医科歯科大学 低酸素生物学研究室HP

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/mri/section/advanced/oxy/labo/index.html

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公開日: 2018-01-16  

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