乾癬遺伝子による毛におけるメラニン色素の周期的な繰り返しパターン形成機構の解析

银屑病基因形成头发黑色素周期性重复模式的机制分析

基本信息

批准号：
20K06749
负责人：
山本博章
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Nagahama Institute of Bio-Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06749/
关键词：
毛周期毛色乾癬遺伝子毛周期時計マウス

项目摘要

概日周期等に比して、それより長い周期を示す生命現象の分子機構解明は進んでいない。哺乳類の毛の再生周期もその一つで、若いマウスにおいては約30日、ヒトにおいては年単位の周期を持つ。研究代表者らは、生後数回の毛の生え変わりを経て、それまでの暗い毛色から淡い毛色に変化させ、以後この周期ごとに濃淡の毛色を発現させる変異体を維持してきた。この原因遺伝子のマッピングには長時間を要したが、ヒト乾癬の1原因遺伝子であるCARD14遺伝子のオルソログで、これまで報告のほとんどない特異な部位の変異が原因となっていることを見出した。この変異体は研究代表者らの独自の系統であり、マッピングの過程で作製したゲノム編集マウスのアレルも利用しながら、Card14遺伝子が周期的な毛色発現にかかわる機構にせまり、長周期を示す生命現象の一端を明らかにしようとしたものが本計画である。表現型発現に数か月もの長時間を要すること、またホモ接合体は致死であることから、当該変異体の集団サイズを大きくすることに注力してきた。オリジナルの変異体は1塩基置換であり、その検出法として正確なPCR法を開発できたのは昨年度までの進展であった。また当該部位周辺に変異を持つゲノム編集マウスにおいても点突然変異を含むものがあり、今年度は、この検出もPCR法で確認できるようになった。それに比して、抗体を用いたCard14相互作用因子の解析についてはまだハードルを越えることができていない。一つには、皮膚組織を用いた試行に加え、培養細胞系を用いた解析に難渋しているからである。またマウスの維持系統は、毛周期を可視化できる有用な系統になりうるが、本計画の初期に比して、マウスの背側に形成される毛色パターンが不鮮明になりがちで、その原因が飼育環境に因るものかどうか、検討を要している。

尚未澄清比昼夜节律更长的生命现象的分子机制。其中之一是哺乳动物毛发的再生周期，年轻小鼠的周期约为30天，人类的年度周期。经过几次头发生长后，研究人员已经从较深的头发颜色变化到淡淡的头发颜色，此后每次循环每次循环时都保持了一种突变体，该突变体会表达出阴暗的头发颜色。尽管该因子基因的映射花费了很长时间，但我们发现Card14基因的直系同源物是人牛皮癣中的病因基因，是由迄今尚未报道的特定部位突变引起的。该突变体是研究人员的独特菌株，同时还使用了在映射过程中创建的基因组编辑的小鼠的等位基因，该项目试图揭示出长期表现出长期生命现象的一部分，因为Card14基因接近涉及周期性色彩表达的机制。由于表型表达需要几个月，纯合化合物是致命的，因此我们专注于增加突变体的种群大小。原始突变体是单个碱基取代，直到去年才能发展为一种准确的PCR方法作为检测方法。此外，一些基因组编辑的小鼠在该部位区域周围具有突变，还包含点突变，并且今年PCR也可以证实该检测。相比之下，使用抗体对Card14相互作用因子的分析尚未超过障碍。原因之一是，除了使用皮肤组织的试验外，使用培养的细胞系进行分析非常困难。此外，尽管与本计划的开始相比，小鼠维护菌株可用于可视化头发周期，但在小鼠背侧形成的头发颜色图案往往会变得模糊，并且有必要研究原因是否是由于育种环境所致。