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2016 年度 実施状況報告書

軟骨に特異的に発現する線維性コラーゲン分子の発現調節機構の解析と軟骨再生への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K20064
研究機関大分大学

研究代表者

樋田 真理子  大分大学, 医学部, 客員研究員 (10737224)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワードコラーゲン / 軟骨 / 転写
研究実績の概要

申請者は、まず最初にXI型コラーゲンα1鎖の軟骨細胞における基本転写調節機構を解析し、転写因子NF-YおよびSp1による発現調節機構のメカニズムを明らかにする事ができた。
そこで、XXVII型コラーゲンα1鎖の転写調節機構を解析したところ、2つの選択的スプライシング産物が存在しており、それぞれの転写産物が選択的プロモーターにより制御されていることを見出すことが出来た。
次に、XI型およびXXVII型コラーゲンα1鎖の軟骨特異的発現機構を検討したところ、軟骨細胞特異的に発現を増強する調節因子が存在していることが見出された。そこで、XXVII型コラーゲン遺伝子の2つの選択的プロモーター、特に軟骨組織に関与しているプロモーターについて、その基本転写調節機構について解析した結果、2つの軟骨特異的エンハンサー活性発現に重要な結合配列及び結合する因子を同定すると共に、強制発現およびノックダウン等による機能解析を行った。更に、トランスジェニックマウスを作製し、個体レベルでの発現パターンの解析を試みると共に、見出した軟骨特異的発現調節因子が、未分化間葉系幹細胞やES細胞からの分化過程(軟骨分化誘導や骨分化抑制等)にどのような役割を果たしているかを検証し、non-coding RNAによる遺伝子発現調節機構との関連を検討すると共に、エンハンサー活性に重要な結合配列や結合因子と軟骨形成不全症との関連を調べた。

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

まず、XI型およびXXVII型コラーゲンの軟骨特異的発現機構を検討した結果、軟骨細胞特異的に発現を増強する調節因子の存在を示すことができた。しかし、XXVII型コラーゲン遺伝子の2つの選択的プロモーター、特に軟骨組織に関与しているプロモーターについて、その基本転写調節機構について解析し、2つの軟骨特異的エンハンサー活性発現に重要な結合配列及び結合する因子を同定を試みたが、明らかに出来ていない。このために、強制発現およびノックダウン等による機能解析実験も検討中であるので、トランスジェニックマウスを作製し、個体レベルでの発現パターンの解析への移行が当初計画より遅れている。

今後の研究の推進方策

XXVII型コラーゲン遺伝子の2つの選択的プロモーター、特に軟骨組織に関与しているプロモーターについて、2つの軟骨特異的エンハンサー活性発現に重要な結合配列及び結合する因子を同定を出来る限り急いで解析する。同時に、強制発現およびノックダウン等による機能解析実験も平行して検討する。トランスジェニックマウスを作製し、個体レベルでの発現パターンの解析への移行を出来る限り早急に進めると共に、見出した軟骨特異的発現調節因子が、未分化間葉系幹細胞やES細胞からの分化過程(軟骨分化誘導や骨分化抑制等)にどのような役割を果たしているか、non-coding RNAによる遺伝子発現調節機構との関連を検討する。

次年度使用額が生じた理由

軟骨特異的エンハンサーの機能解析実験が予定どおりに進まなかったので、細胞実験に関わる費用の一部が繰り越された。
更に、トランスジェニックマウスの実験への移行が遅れたので、実験動物購入費等が繰り越された。

次年度使用額の使用計画

機能解析実験を出来る限り遂行して、メカニズムを明らかにすると共に、動物実験への移行を迅速に進める。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Sp1 upregulates the proximal promoter activity of the mouse collagen α1(XI) gene (Col11a1) in chondrocytes.2016

    • 著者名/発表者名
      Watanabe K, Hida M, Sasaki T, Yano H, Kawano K, Yoshioka H, Matsuo N
    • 雑誌名

      In Vitro Cell Dev Biol Anim

      巻: 52 ページ: 235-42

    • DOI

      10.1007/s11626-015-9959-y.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 転写因子Sp1は軟骨におけるCol11a1の基本プロモーター活性を制御する2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺啓次郎、樋田真理子、佐藤はるな、佐々木隆子、吉岡秀克、松尾哲孝
    • 学会等名
      第48回日本結合組織学会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県、長崎市)
    • 年月日
      2016-06-24 – 2016-06-25

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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