研究課題
生体は、環境ストレスに適切に応答して恒常性を維持している。本研究は、生体がストレスを感知するセンサーの分子機構とストレスによって惹起される生体防御機構の解明を目的としている。Nrf2-Keap1システムによるストレス感知機構および同システムと発癌との関連性の解析:構造学的解析により、酸化ストレス感知に重要なシステイン151を含むKeap1 BTBドメインの結晶構造を明らかにした。トランスジェニック(TG)マウスを用いた解析では、二量体化部位に変異を持つKeap1を発現するマウスにおいて、Nrf2が恒常的に活性化することを示し、Keap1二量体化がNrf2抑制に必須であることを個体レベルで実証した。また、Nrf2との結合部位に変異を有するKeaplと野性型Keap1の二量体にはNrf2抑制能がないことが示し、がん細胞ではKeaplヘテロ型変異によっても恒常的なNrf2活性化が起こり、がん悪性化に寄与していること示した。エリスロポエチン(Epo)遺伝子制御機構と低酸素感知機構の解析:Epo遺伝子制御領域下で緑色蛍光タンパク質(GFP)を発現するマウスの腎臓からGFP陽性細胞を単離する方法を改良し、これまでの5~10倍の効率で腎Epo産生細胞を得ることに成功した。得られた細胞を用いて、生体外での増幅や株化の条件を検討している。また、これまでに同定した肝臓の制御領域のみでEpo遺伝子を発現するTGマウスを作製し、Epo遺伝子欠損マウスのレスキュー解析を実施した。この過程でおいて、生存・繁殖は可能であるが、重度の貧血症状を示すマウス系統が得られ、腎性貧血モデルマウスとして樹立した。各臓器への酸素供給能が低いこのマウスを用いることで、恒常的な低酸素状態がもたらす個体の代謝機能の変化についての解析を進めている。
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