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Sec1/Munc18（SM)は真核細胞の膜融合を調節する主要なタンパク質ファミリーで、メンブレントラフィックによる物質の輸送やオルガネラの形成・維持において極めて重要な役割を果たしており、その異常はさまざまな疾患を引き起こすことが知られている。近年、エンドソームで働くSM遺伝子VPS45の変異が重症先天性好中球減少症（Severe Congenital Neutropenia : SCN）で相次いで報告されている。SCNは末梢血の好中球が減少し感染を繰り返す難病で、好中球の成熟阻害や細胞死が認められるが、その病態メカニズムは不明である。本研究は、線虫C. elegansを用いてvps45変異動物モデルの開発とvps45の遺伝学的、分子生理学的解析を行い、VPS45の機能異常によるSCN病態発症の分子メカニズムの解明を目指すものである。今年度は個体の表現型におけるシングルコピーのVPS45変異の影響を検討するため、CRISPR/Cas9法による線虫のゲノム編集実験系を立ち上げた。予備実験では、生殖細胞系列特異的なプロモータの下流にGFPを組み込んだ発現コンストラクトをCRISPR/Cas9法でゲノムに導入した。PCR解析によりゲノムへのシングルコピー挿入が確認された。また、多コピーの導入個体ではサイレンシングにより生殖細胞での発現は抑制されるが、シングルコピー導入個体では生殖細胞系列および初期杯でGFPの安定的な発現を認めた。この実験系を応用し、新たなSCN動物モデルの開発を進めた。また、生体におけるカルシウム動態を時空間的に高解像度で可視化する系の改良を進めた。SCNでは好中球減少に加えて神経学的異常が認められる場合があり、今後開発したシステムをSCNモデルの細胞生物学解析および神経解析に応用していくことが可能である。
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