| 研究課題/領域番号 |
26291042
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
三木 裕明 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (80302602)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | ストレス / 癌 |
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| 研究実績の概要 |
PRLの分子機能を調べるためこれまでPRLを安定発現する細胞を用いて解析を行ってきたが、その直接的な効果をより詳細に調べるため、DOXで誘導発現できる上皮細胞株を作成した。その細胞を用いて解析した結果、培地のpHに対しての応答が大きく変化しており、弱酸性環境で非常によく増殖するように変化していることが分かった。前年度の成果から、RNAiスクリーニングによりCNNM変異体線虫での生殖巣形成不全をレスキューできる候補遺伝子を複数見つけており、その中で栄養シグナルに重要なAMPキナーゼの活性サブユニットの遺伝子変異体との掛け合わせを行った。その結果、AMPキナーゼの不活化変異により生殖巣形成を回復させることがわかった。CNNMによるMg2+調節がAMPキナーゼの機能調節を介して栄養シグナル伝達に重要である可能性が示唆された。また、このAMPキナーゼ以外にもいくつかの遺伝子のRNAiや遺伝子変異が生殖巣形成不全をレスキューできることを個別に確認している。CNNM-KOマウスに関しては、雄性不妊の原因を調べるために精子の詳細な解析を行った。その結果、CNNM-KOマウスの精子ではMg2+量が増加しており、また活性化に重要なCa2+流入の阻害がこのMg2+の調節異常によるものであることが明らかとなった。また、CNNM-KOマウスの腸上皮は組織学的に顕著な異常を示さないものの、細胞増殖が盛んになっていた。さらにクリプトを物理的に単離して、腸上皮由来のオルガノイド培養を行ったところ、幹細胞マーカーの発現上昇が見られた。
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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
本研究では、がん悪性化に関わる分子PRLとその結合標的として見つけたMg2+排出分子CNNM/MagExに関して、分子・細胞から個体レベルに渡る包括的な機能解析を行い、細胞内Mg2+制御の分子機構やその細胞レベルでの機能的重要性、またCNNM/MagExおよびそのファミリー分子による腸や腎臓での全身性のマグネシウム恒常性の制御における重要性を追究することを目的としている。２８年度においては、研究計画に具体的に記した研究内容をほぼ実施することができただけでなく、追加の計画として新たに実施することにしていた線虫での解析でAMPキナーゼなど、いくつかの関連遺伝子の重要性を検証することもできた。前年度に引き続き、細胞の機能制御におけるMg2+の適切な調節の生理的重要性を個体レベルで明確に示す実験結果であり、その分子機序の解明など基礎生物学的に今後の発展が期待できる重要な発見と位置付けられる。これらの理由から、２８年度はおおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
順調に進展した２８年度の研究成果の中でいくつか興味深い知見が得られている。本研究はもともと２８年度で終了の予定であり、すでに十分な成果が得られていると考えているが、さらに研究を進めることでより大きな成果につながる可能性がある。実際にその一部（細胞のpH応答性変化）は新規の基盤研究として研究計画を申請し、採択されて研究を開始している。一方で、その他にもCNNM変異体線虫の解析やCNNM-KOマウスの腸上皮の解析など今後の発展が期待できる部分があり、また後述するようにある程度の金額の次年度使用額が生じている。そのため、本研究を期間延長してそれらの課題に取り組むことにしている。いずれも、研究開始当初には予想しなかった計画であるが、所期の目的である「細胞内Mg2+制御の分子機構やその細胞レベルでの機能的重要性」の追究に合致する内容となっている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
２８年度の研究計画を実施するにあたって、研究室に所属機関から配分され執行上の使用目的が狭く限定されていない運営費交付金や財団からの寄付金で購入した物品を利用することができた。このため、この基盤研究での物品費を大幅に節約して、交付申請の時点で想定していた金額よりも少ない研究費で研究計画をほぼ実施することができたので次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
上の項目に詳述したように、２８年度の研究成果の中から当初予想しなかった非常に興味深い知見がいくつか得られており、その一部は新規の基盤研究でさらに研究を進めるが、それ以外の部分については次年度使用額として残っている約２５０万円を使って２９年度に取り組むことにした。
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