【研究分野】細胞生物学

【研究領域課題番号】16K07344 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

受容体 / 血管内皮細胞 / 腎蔵 / シグナル伝達 / 糸球体 / 細胞内情報伝達 / ノックアウトマウス / 血管内皮 / 細胞・組織

【研究成果の概要】

本研究では,まず,Gpr116が腎糸球体の血管内皮細胞に局在することを免疫電顕で明らかにした。次に，正常マウスとGpr116欠損マウスの糸球体血管内皮細胞の遺伝子比較解析を行い，Gpr116欠損によって変動する遺伝子を同定した。また，Gpr116の細胞内シグナル伝達経路については，Gpr116の過剰発現によって活性化状態に変化する細胞内シグナル伝達分子の候補の絞り込みができた。さらに，Gpr116安定発現細胞株を用いてせん断ずり応力（shear stress）への応答性について検討したところ，流れ刺激によってわずかであるが応答を示すことを見出した。

【研究の社会的意義】

腎炎や腎不全に有効な治療法が確立しておらず，年々透析患者数が増加する傾向にあって患者の医療費負担や国の財政圧迫が国内外問わず問題視されている。その為，糸球体濾過障壁の形成維持機構の解明が急務となっている。本研究は，糸球体血管内皮における情報伝達とその作用という新しい切り口から 濾過障壁の恒常性維持機構の解明に挑戦する点が特色であり，今まで不明な点が多かった糸球体内皮細胞の特性を明らかにするばかりでなく，腎疾患の病態の基礎・臨床研究の進展に貢献できる点で意義深い。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】胎児・新生児医学

【研究領域課題番号】15H04883 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

心血管系 / 発生 / 形態形成 / シグナル伝達 / 転写調節因子 / 先天性心疾患 / ノックアウトマウス / 発生・形態形成 / 心血管発生・形態形成 / 心血管発生

【研究成果の概要】

心血管発生・形態形成は多様な細胞間・細胞内情報伝達系・遺伝子発現調節機構によって制御され、ヒト先天性心疾患の病因として転写調節因子やシグナル伝達因子の変異・機能異常が重要である。本研究では心血管発生・形態形成に重要な情報伝達系において重要な遺伝子群の欠損によるマウスモデルにおける異常を詳細に解析するとともに、それら遺伝子の発現制御機構の解明につながる知見を得た。本研究の成果は心血管発生・形態形成の分子メカニズム解明に役立つことが期待される。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)

【研究分野】免疫学

【研究領域課題番号】24590574 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

自然免疫 / シグナル伝達 / サイトカイン / 核酸 / ノックアウトマウス / 自然免疫系 / 核酸認識受容体 / 感染 / ウイルス / 細菌 / 病原体

【研究成果の概要】

ウイルスや細菌などの感染に際し、病原体由来核酸は自然免疫受容体によって認識され、免疫応答を強く活性化する。この応答は感染防御に必須であり、その詳細を明らかにすることは重要である。我々は、病原体由来核酸を模した核酸アナログと結合する分子（NAS1及びNAS2）を同定した。これらの分子についてコンディショナルノックアウトマウスを作製し、NAS1が核酸による刺激時のI型IFNやIL-12p40の産生に関与することを明らかにした。また、NAS1欠損マウスではヘルペスウイルス感染、リステリア感染時の生存率が顕著に低下する。本研究から、NAS1は感染防御に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)

【研究分野】整形外科学

【研究領域課題番号】19390386 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

滑膜肉腫 / SYT-SSX / トランスジェニックマウス / ノックアウトマウス / シグナル伝達 / CRK / knockout mouse / Crk / Gab1 / Knockout mouse / Gabl

【研究成果の概要】

本研究は滑膜肉腫発生メカニズムを解明し新規治療法の開発の基盤技術の確立を目指すものである。結果としてはシグナル伝達アダプター分子Crk-p38系が滑膜肉腫の悪性能に必須であることを明かにし、Crkが治療標的となることを解明した。またSYT-SSXトランスジェニックマウスおよびSYTノックアウトマウスを樹立した。本研究で樹立した滑膜肉腫モデルマウスは今後分子メカニズムに基づいた治療法の開発に重要な役割を果たすことが期待される。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2007 - 2009

【配分額】16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)

【研究分野】分子生物学

【研究領域課題番号】12480209 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

Rasタンパク質 / H-Ras / N-Ras / K-Ras / シグナル伝達 / 長期増強 / 海馬 / ノックアウトマウス / Ras / NM-DA受容体 / ハックアウトマウス / トランスジェニックマウス / チロシンリン酸化 / H-ras / K-ras

【研究成果の概要】

Rasタンパク質は、細胞増殖、細胞形態、細胞の生存等に関連したシグナル伝達に重要な役割を果たしている、しかし、生体での生理的機能については明らかでなく、我々は3種類すべてのras遺伝子ノックアウトマウスを作製し、その解析を始めた。増殖因子刺激に対する細胞内シグナル伝達でのRasタンパク質の重要性からは予想されなかったことであるが、H-ras(-/-)マウス、N-ras(-/-)マウスおよび2重欠損マウスは見かけ上、正常に発生、発達し、明らかな解剖学的異常は見いだされなかった。ところが、H-ras(-/-)マウスの中枢神経系では、グルタミン酸受容体の一種であるNMDAチャンネルのチロシンリン酸化の亢進による活性化、および海馬長期増強の上昇が起こっていた。またRasタンパク質がEGF, FGFなどを初めとする成長因子の受容体を介するほかに、NMDAからのシグナルも伝達していることを明らかにした。このようにRasタンパク質は、発生途上もしくは成体で、様々な外界からの刺激に応答する際に重要な働きをしていることが強く示唆された。一方では、K-rasノックアウトマウスで、心筋細胞の増殖異常や前角ニューロンの細胞死等が起こり、従来から考えらていた細胞増殖や細胞の生存へのRasの関与を裏付ける結果も得た。これまで確立された培養細胞株を用いた実験は、多くの細胞で見られる最大公約数的なRasの機能を明らかとしてきたが、rasノックアウトマウスの解析から、我々は細胞外からの刺激に対する細胞内情報伝達経路の集約点の一つであるRasの機能について、発生の時期、特定の臓器、特定Q細胞で、個別のシグナルに対して検討し、海馬の神経細胞では、NMDA受容体から、p38を通り、さらにその下流にRasが位置しており、p38の死のシグナルをRasの生存シグナルで細胞死を止めていることが示された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2001

【配分額】14,700千円 (直接経費: 14,700千円)

【研究分野】免疫学

【研究領域課題番号】10557038 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

チロシンキナーゼ / JAK / STAT / CIS / ノックアウトマウス / サイトカイン / チロシンりん酸化 / インターフェロン / SH2ドメイン / シグナル伝達 / APS

【研究成果の概要】

我々は活性化型c-kitやc-fmsを用いたtwo-hybrid法によって新規チロシンキナーゼ基質のスクリーニングを行い、これまでにAPS、STAP-1,2などの新規分子をクローニングした。さらに今回SH2ドメインなどを持たない全く新しいタイプの基質WARSを単離した。本分子にはショウジョウバエでRas-MAPキナーゼ抑制系に働くことが明らかにされているある分子に類似したドメインを有する。非常に興味深いことにWARSの強制発現によってEGFによるRasの活性化が抑制された。今後各種がん細胞での発現を調べ、本遺伝子を強制発現させた場合の造腫瘍能や転位能について調べる。さらにノックアウトマウスを作成して生理機能を明らかにする予定である。
さらに酵母two-hybrid systemによってJAK2のキナーゼドメインと直接結合しそのキナーゼ活性を抑制する分子JAB(JAK-binding protein)を見い出した。JABはJAK2のチロシンキナーゼドメインに直接結合し、その活性を抑制することを見い出した。JABの生理機能を明らかにするためにJABノックアウトマウスを作成した。JABノックアウトマウスは正常に生まれてくるが生後3週間以内に全て死亡し、胸腺、脾臓の萎縮と肝臓での脂肪の蓄積および多くの組織での炎症様の単球の侵潤が見られた。これらの表現型の一部はIFNγトランスジェニックマウスに似ている。実際JAB-/-マウスとIFNγ-/-マウスとのかけあわせによって症状が全く見られなくなった。しかしそればかりでなくRag2-/-マウスとのかけあわせによっても症状は消失した。さらにJAB-/-マウスの骨髄細胞をJAK3-/-マウスに移植するとリンパ球は再構築されるもののやがてマウスは死亡した。したがってJAB-/-による個体の死はT細胞とインターフェロンγに依存することが示された。JABはT細胞においては活性化を抑え、非リンパ系細胞ではIFNγ感受性を決める分子であることが明らかとなった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1998 - 1999

【配分額】12,300千円 (直接経費: 12,300千円)

【研究分野】医化学一般

【研究領域課題番号】09470036 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

チロシンキナーゼ / JAK / STAT / CIS / ノックアウトマウス / サイトカイン / エリスロポエチン / 胎児造血 / エリスポエチン / エリスロポエチン受容体 / シグナル伝達 / 細胞分化 / SH2ドメイン / りん酸化 / 情報伝達 / CISファミリー

【研究成果の概要】

赤血球造血の制御機構を解明するために我々は造血幹細胞に特異的に発現する遺伝子の解析を行った。まず骨髄細胞をセルソーターにて造血幹細胞を分画し、この細胞集団からPCR増幅を経てcDNAライブラリーを作成した。これを酵母two-hybrid用のベクターに組み込み、c-kitをbaitとしたスクリーニングを行った。その結果STAP-1と呼ぶ新規遺伝子をクローニングした。この遺伝子はPleckstrin homology(PH)ドメイン,Src homology 2(SH2)ドメインを有するアダプター分子でc-kitによってチロシンりん酸化された。RT-PCRの結果、STAP-1の発現はc-kitを有する骨髄細胞に限局することが明らかとなった。また最も高い発現はCD34 low/-Sca-1+c-kit+Lin-の幹細胞分面に得られた。現在生化学的な解析を行っている。
次にエリスロポエチン受容体からのシグナルを制御する分子として、我々がクローニングしたCIS3の機能解析を行った。CIS3は胎児肝臓の赤芽球前駆細胞に強く発現していた。生理機能を明らかにするためにノックアウトマウスを作成した。CIS3-/-ノックアウトは胎性致死であり、受精後12日以前は野生型と大きな形態の差はないが12.5-15日胚では全身での出血が見られた。また特に肝臓では構造が崩れており有核の胎児型赤血球で充満していた。胎児肝細胞をEPO存在下で培養すると野生型マウスにくらべてはるかに大きなBFU-E(前期赤芽球前駆細胞)コロニーが形成された。また赤芽球前駆細胞においてCIS3とJAK2の会合が確かめられた。したがってCIS3は胎児造血幹細胞においてEPO/JAK2シグナルを負に調節する因子であることが示された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1997 - 1999

【配分額】13,400千円 (直接経費: 13,400千円)