Unraveling roles of maternal bile acid in fetal development and stem cell regulation

揭示母体胆汁酸在胎儿发育和干细胞调节中的作用

基本信息

批准号：
20K23380
负责人：
三原田賢一
金额：
$ 35.28万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Home-Returning Researcher Development Research)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-03-12 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでに、Cyp27a1酵素を欠損した母体から出生したマウスでは肺胞形成が不全であるために全個体が呼吸窮迫症候群ですぐに死亡すること、その原因が7α-hydroxycholesterol（7α-HC）の蓄積によるものであることを明らかにしていた。リガンド結合による熱安定性変化を利用した標的タンパク質の同定方法（Proteome Integral Solubility Alterations: PISA）を実施したところ、7α-HCは肺や胎盤上皮で発現しているFauタンパク質に結合し、その安定性を低下させる事がわかった。Fauはリボソームタンパク質の一種で、Small subunitとLarge subunitの間に挟まってアセンブリを制御することが知られている。マウス肺がん細胞であるLLCの培養に7α-HCを添加したところ、タンパク質の合成が低下し、リボソームアセンブリが低下することが観察された。さらにshRNAを用いてFauをノックダウンしたところ、同様にリボソームアセンブリの低下が観察された。Cyp27a1欠損母体内で発生中の胎児の肺を取り出して解析したところ、リボソームアセンブリが低下していた。上記の発見から、妊娠中にCyp27a1酵素が機能しないことで7α-HCのようなオキシステロールが蓄積し、それがFauの機能を低下させてリボソームアセンブリを抑制することで細胞の分化に影響が出ていると結論づけた。本内容は現在論文投稿準備中である。上記に加えて、Cyp7b1欠損マウスの解析を開始している。Cyp7b1を欠損した母体から出生したマウスは死産ではないが、1週間を経過する頃から死亡する個体が生じることがわかった。現在その死因の特定中である。

先前的研究表明，缺乏 Cyp27a1 酶的母亲所生的所有小鼠都会因肺泡形成缺陷而迅速死于呼吸窘迫综合征，其原因是 7α-羟基胆固醇 (7α-HC) 的积累。这是由于当我们进行利用配体结合引起的热稳定性变化的目标蛋白鉴定方法（蛋白质组积分溶解度改变（PISA））时，我们发现7α-HC与肺和胎盘上皮中表达的Fau蛋白结合，其稳定性是发现减少了。 Fau 是一种核糖体蛋白，已知夹在小亚基和大亚基之间并控制它们的组装。当将 7α-HC 添加到小鼠肺癌细胞 (LLC) 培养物中时，观察到蛋白质合成和核糖体组装减少。此外，当使用 shRNA 敲除 Fau 时，观察到核糖体组装的类似减少。当切除 Cyp27a1 缺陷母亲中发育中胎儿的肺部并进行分析时，核糖体组装减少。基于上述发现，妊娠期间由于Cyp27a1酶的丧失而导致7α-HC等氧甾醇的积累，从而降低Fau功能并抑制核糖体组装，从而影响细胞分化。该内容目前正在准备提交论文。除了上述之外，我们还开始分析 Cyp7b1 缺陷小鼠。结果发现，Cyp7b1缺陷的母亲所生的小鼠并没有死产，但有些小鼠在一周后死亡。目前死因正在确定中。