Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

細胞骨格 / 細胞周期 / 細胞分裂 / 微小管 / 細胞・組織 / 遺伝子 / 遺伝学 / 発生・分化 / 細胞生物学 / 分子生物学

本研究では、微小管が細胞のなかでどのように形成されるのか、分子レベル・細胞レベル・組織レベルの各階層にわたり解明することを目指している。これまでに、分裂酵母・ヒト培養細胞を用いて微小管形成機構を調べており、さらにマウス組織での実験をおこなうための飼育・実験の基盤作りをおこなった。その結果、Alp7/TACCが微小管形成においてガンマ・チューブリン複合体と協調して微小管の形成を促進すること、さらにAlp7が存在しない細胞でも微小管を形成するシステムの存在が示唆された。

カイコ突然変異体 / 血球 / 小球細胞 / 分化系譜 / ゲノム編集 / 遺伝学 / 分子生物学

5種類に分類されるカイコの血球のうち、小球細胞はその役割や由来が全くわかっていない。私たちは小球細胞を欠くカイコの突然変異体の原因遺伝子を突き止めることでその謎に迫ろうとした。
遺伝学的な方法を用いることで原因遺伝子の候補を絞り込むことに成功した。さらに、ある候補遺伝子の配列内部に突然変異体に特徴的な欠失を発見した。また、カイコにおいてターゲット遺伝子に人為的に変異を導入する手法を開発した。今後はその手法を用いて候補遺伝子の機能を破壊し、突然変異体の原因遺伝子であることを証明する。また、人為的に小球細胞を失わせたカイコを作ることで、その役割や由来を明らかにすることができる。

日内変動 / 体内時計 / 心血管系 / 分子生物学 / 遺伝学 / 心筋梗塞 / 血管内皮 / 末梢体内時計

血圧や心拍数など心血管系機能、あるいは心筋梗塞や冠動脈スパスムなどの疾患の発症時間には、明らかな日内変動が見られるが、その分子メカニズムは未だ解明されていない。最近、体内時計の分子メカニズムが急速に明らかにされ、CLOCK, BMAL1, PERIODなどの転写因子相互のpositive及びnegativeのfeedbackループから形成されていることが明らかになった。本研究は循環器疾患の日内変動が、心臓や血管に内在する体内時計により制御されているという全く新しい着想により遂行した。マウスをlight-darkサイクルで飼育した後、経時的に心臓や血管などの臓器を採取し、体内時計構成因子群の発現が日内変動をもっていることをNorthernブロット法にて確認した。さらに、血管内皮細胞、平滑筋細胞、心筋細胞の培養を行い、個々の培養細胞レベルで体内時計関連遺伝子の発現が概日リズムを呈することが示され、.心血管系を形成する細胞レベルで体内時計の存在が示された。心筋梗塞、不安定狭心症などの急性冠症侯群は早朝に多く発症し、その一因として線溶系抑制因子であるPAI-1の活性が日内変動を呈し、早朝に最高値になることが挙げられている。我々はさらに血管内皮細胞において、我々のクローニングしたCLIFとCLOCKがPAI-1遺伝子発現の日内変動を局所で調節していることを示した。以上の結果より末梢組織にも体内時計が存在し、局所に抽いてPAI-1遺伝子の発現を調節することにより、心筋梗塞発症の日内変動に寄与していることが示唆された。組織固有の日内リズム発生のメカニズムを理解することは、心筋梗塞や冠動脈スパスムなどの病態の理解を深めることにつながる。さらにそれは時間に即した治療法の開発にむすびつけることが期待される。

【研究分担者】
森田啓行	東京大学	医学部・附属病院	助手	(Kakenデータベース)
前村浩二	東京大学	医学部・附属病院	助手	(Kakenデータベース)

【研究協力者】
戸谷美夏