| 研究課題/領域番号 |
16K19029
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
松崎 京子 (有本京子) 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (90568932)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ストレス顆粒 |
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| 研究実績の概要 |
細胞は、特定のストレス刺激に応答してストレス顆粒と呼ばれる一過性の構造体を形成し、不要不急のmRNAの翻訳を停止することで、ストレス存在下での生存を図る。ストレス顆粒形成は酵母から哺乳動物まで保存され、生物の基本的なストレス応答機構であると考えられるが、酵母では低栄養で容易にストレス顆粒形成が観察されるのに対し、哺乳動物では生理的ストレスによるストレス顆粒形成は観察されにくい。そのため、哺乳動物細胞が日常的に曝露される生理的ストレス下におけるストレス顆粒形成の意義は未だ曖昧である。
そこで本研究では、高感度のストレス顆粒形成アッセイ系を構築し、ストレス顆粒形成を促進、抑制する低分子化合物の探索を始めに行う。次に、得られた化合物を用いて、皮膚細胞におけるストレス顆粒形成の生理的意義を明らかにするとともに、老化により低下した皮膚細胞のストレス顆粒形成能の回復が治療的に有用かを検証する。
平成28年度は、はじめにHaCaT細胞においてSplit-GFPの系（GFP1-10にTIA1を、GFP11にG3BPを融合させ、ストレス顆粒形成が誘導され両者が会合した時にのみ緑色蛍光が観察される系）を用いて、ストレス顆粒形成を高感度、定量的、簡便に評価するアッセイ系の樹立を試みた。しかしながら、樹立した細胞株では細胞を刺激しなくてもストレス顆粒形成が誘導されてしまった。これは、TIA1及びG3BPの細胞内発現量が過剰であるためと考えられるため、安定発現細胞株のシングルセルクローニングを行い、最適な細胞の選択を行っている。
次に、HaCaT細胞に東京医科歯科大学が所有する化合物ライブラリーの低分子化合物を投与し、ストレス顆粒形成を誘導する化合物の探索を行い、ストレス顆粒形成を誘導する候補化合物を数種類得ることに成功した。さらに、HeLa細胞を用いて、ストレス顆粒形成を抑制する化合物も数種類同定した。
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| 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
平成28年度は、ストレス顆粒の好感度で簡便なアッセイ系の樹立と、ストレス顆粒形成を誘導・促進あるいは抑制する化合物の探索、獲得を当初の目標としていた。アッセイ系の樹立に関しては、細胞株樹立には至ったものの、感度の面で充分とは言えず、最適化を図っている段階である。一方、ストレス顆粒形成を制御する化合物の探索に関しては、誘導する化合物、抑制する化合物の候補をそれぞれ数種類得ることに成功した。
さらに、皮膚の老化とストレス顆粒の関係を解析するための加齢促進マウスの作製にも着手した。具体的には、CRISPR法を用いてヒトの二種類の早老症モデルマウスの作製を目指しており、順調に推移している。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成29年度以降は、はじめに、HaCaT細胞を用いて探索、同定されたストレス顆粒形成を誘導する候補化合物を用いて、当初の計画通り、皮膚細胞におけるストレス顆粒形成の生理的機能の解明を目指す。具体的には、皮膚細胞でのストレス顆粒の形成が、老化皮膚の復元力亢進に寄与するか否かを解析する。さらに、UV刺激依存的な皮膚細胞の細胞死に与えるストレス顆粒形成の影響を解析し、ストレス顆粒形成が皮膚のアンチエイジング標的となる可能性を検証する。細胞レベルでの検証に加え、早老症モデルマウスの完成を待ち、個体レベルでの検証を行う。
一方、HeLa細胞を用いて得られたストレス顆粒形成を抑制する化合物に関しては、低酸素環境下におけるがん細胞の抗がん剤抵抗性へのストレス顆粒形成の寄与を詳細に解析する目的で使用する予定である。
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