| 研究課題/領域番号 |
19K06438
|
|---|
| 研究機関 | 金沢大学 |
|---|
研究代表者 |
小林 功 金沢大学, 生命理工学系, 准教授 (30774757)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| キーワード | 造血幹細胞 / 発生 / ゼブラフィッシュ / 血管芽細胞 / インテグリン |
|---|
| 研究実績の概要 |
造血幹細胞は全ての種類の血液細胞を供給し続ける能力を有しており、骨髄移植という形で既に難治性血液疾患の治療にも応用されつつある。受精卵から始まる発生過程でどのように造血幹細胞が形成されるのかを分子レベルで解明することができれば、iPS細胞などの多能性幹細胞から造血幹細胞への分化誘導技術につながるものと考えられる。
申請者はこれまでにゼブラフィッシュを用いてインテグリンのシグナル伝達経路が発生過程における造血幹細胞への運命決定に不可欠であることを明らかにしている。インテグリンは造血幹細胞の前駆体として知られる血管芽細胞において細胞外マトリックスとの接着を介してシグナルを伝達し、造血幹細胞の形成に不可欠なLrrc15という膜タンパクの発現を調整することを示してきた。しかしながらLrrc15がどのように造血幹細胞の形成を制御しているのかについては不明であった。
2020年度は新たにインテグリンの制御を受けるLrrc15の機能解析に取り組んだ。Lrrc15が機能しない変異ゼブラフィッシュの血管芽細胞と正常なゼブラフィッシュの血管芽細胞を用いてRNA-seqによる遺伝子発現解析を行ったところ、変異体の血管芽細胞ではrhohというsmall GTPaseに関連する遺伝子の発現が顕著に減少していることが分かった。このrhohの機能を阻害したところ、胚において形成される造血幹細胞の数が減少し、またlrrc15変異胚においてrhohを強制発現すると造血幹細胞の形成が正常なレベルに回復した。これらのことからLrrc15はRhoHを介して造血幹細胞の形成に不可欠なシグナルを制御しているものと考えられた。
|
| 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
本研究では発生過程において造血幹細胞の形成がインテグリンによってどのように制御されるのかを分子レベルで解明することを目的としている。これまでの研究からインテグリンはLrrc15という膜タンパクの発現制御に関わり、さらにLrrc15はRhoHというSmall GTPaseの一種を介して造血幹細胞の形成に不可欠なシグナルを制御していることを明らかにしている。このように本研究ではゼブラフィッシュの利点を生かしてインテグリンによって制御されるシグナル伝達経路を特定することに成功していることに加え、これまでに機能が明らかになっていなかったLrrc15およびRhoHという２種類の分子についての機能も明らかになりつつあることから研究は概ね順調に進んでいるといえる。
|
| 今後の研究の推進方策 |
これまでの研究で明らかにしたRhoHはSmall GTPaseとして様々なシグナル伝達に関わることが知られているが、RhoHがどのようにして造血幹細胞の形成に関与するのかについてはまだ明らかになっていない。そこで今後は血管芽細胞においてRhoHがどのような役割を果たすのかについてrhohの変異系統を作出し、その機能解析を試みる。さらにLrrc15は膜タンパクでありながら、rhohの発現を転写レベルで調整している。Lrrc15がどのような機構でrhohの転写制御に関わるのかについても同時に検討を進めていく。最終的にインテグリンによって始まる造血幹細胞の形成に関わるシグナル伝達経路を明らかにし、論文投稿を目指す。
|
