2017 Fiscal Year Research-status Report
遺伝子多型を有するヒト化β３アドレナリン受容体マウスの作製と関連疾患の解明
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17K08595
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
足立 直子 神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 助教 (70604510)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ベータ３アドレナリン受容体 / ADRB3 / b3AR / 遺伝子多型 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は野生型・遺伝子多型(W64R) beta3アドレナリン受容体(beta3AR)のヒト化マウスを作製し、遺伝子多型が肥満・Ⅱ型糖尿病・過活動膀胱に及ぼす影響を明確にすることを目的としている。現在2ヒット2オリゴ法を用いて、ヒトbeta3AR遺伝子をプロモーター領域ごとノックインした遺伝子改変マウスの作製を行っている。現在は遺伝子導入に用いる組換えベクターを作製し、受精卵に注入後、仮親に移植して、得られた遺伝子組換えマウスの確認作業を行っている段階である。
また、次年度以降に遺伝子組換えマウスを用いて研究を行うにあたって、本年度は培養細胞を用いてヒトとマウスbeta3ARの機能解明も進めた。以下の点について、ヒトとマウスのbeta3ARにおける種間の差を明らかにした。①パルミトイル化修飾の状態（ヒト4カ所、マウス1カ所）。ヒトbeta3ARにおいては、4カ所それぞれがbeta3ARの機能にどのような影響を与えるかについても解析を行った。②脱パルミトイル化による受容体への影響（ヒト：cAMP産生能低下、マウス：cAMP産生能に影響を与えない）。ヒトにおいてはC末端部位のパルミトイル化が特に重要であることが判明した。③細胞質膜上での半減期（ヒト：7.2時間、マウス：33.5時間）。ヒトbeta3ARにおいて、特にC末端部位のパルミトイル化が特に重要であることが判明した。
さらに、アゴニストによる受容体の内在化を起こさないbeta3ARにおいて、どのようなメカニズムで受容体が細胞質膜上から取り除かれているのかを明らかにするために解析を行い、リソソームへの輸送経路を明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
3年に渡り実験計画を組んでおり、初年度でヒトbeta3ARを持つ、遺伝子組換えマウスの作製を予定していた。この件はおおむね順調に進展している。
また、次年度以降に遺伝子組換えマウスを用いた解析を行うにあたって、ヒトとマウスのbeta3ARの機能解析を行い、ヒトとマウスでは明らかに性質が異なることを証明した。これらの結果は、遺伝子組換えマウスの解析を行うにあたり、非常に重要な情報をもたらした。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、得られたヒトbeta3ARを有するマウスとマウスのbeta3ARをノックアウトしたマウスを掛け合わせて、ヒトbeta3ARのみを持つ遺伝子組換えマウスの作製を行い、各種疾患と遺伝子多型の関連性について解析を行う。
一方で、ヒトとマウスのbeta3ARの機能が様々な面で異なることが明らかとなったことから、ヒトbeta3ARとマウスbeta3ARを共に有するマウスを用いて、同一個体から採取した初代培養細胞を用いた機能解析を行うことで、種間の違いとマウス個体を用いた研究への限界を明らかにし、ヒト化beta3ARマウスの解析につなげる。
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| Causes of Carryover |
マウスの作製・輸送等に関わる費用について、全ての作製が終了したのちに支払うため、本年度中に支払うことができず、次年度に繰り越した。助成金の使用計画として、当初予定していた研究試薬等の消耗品の購入に加えて、遺伝子組み換えマウスに関する輸送・検疫（微生物モニタリング）・胚保存に関わる費用を繰り越した助成金を用いて支払う予定である。
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