動物細胞に対する汎用的な無血清培地の構築を目指した研究

旨在构建动物细胞通用无血清培养基的研究

基本信息

批准号：
07J13040
负责人：
柳原佳奈
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University (2008)University of Fukui (2007)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

近年の動物細胞培養においては、ウシ血清を培地に添加することが必須となる場合が多いが、血清を用いることはコスト高に加えて、狂牛病(BSE)やウイルス感染の懸念がある。そのため、血清の代替となる添加因子を用いた無血清培養が望まれている。従来の無血清培養では、どんな細胞にも汎用的であるような添加因子は未だ報告されていない。本研究では血清を代替する目的で絹タンパク質セリシンに着目し、すでにセリシンが様々な哺乳類細胞に対して増殖促進効果・細胞死抑制効果があることを見出している。そこで、セリシンの汎用性が何に起因するかを明らかとするとともに、細胞に対する作用機構の解析を目指した。前年度より、セリシンによる細胞増殖促進機構はある程度解明できた。そこで、今年度はセリシンの細胞死抑制機構を中心に解析することとした。DNAチップを用いた解析から、セリシンの細胞死抑制機構にはJNK経路の関与が想定された。そこで、JNK経路に関わるASK1遺伝子とmyd118遺伝子の発現量を検討したところ、myd118遺伝子は発現誘導されており、この発現誘導は一過性であった。一方でASK1遺伝子の発現量、タンパク質の発現量は変化がなかった。さらに、JNKの活性化に対するセリシンの効果を検討したところ、セリシンを添加することでJNKの活性化は抑制された。また、セリシン添加によってmyd118遺伝子が発現誘導されたことより、転写因子NFk-Bの関与が推測された。そこで、NFk-Bによって転写されるIk-Bについて検討を行ったところ、Ik-B遺伝子の発現が誘導され、NFk-Bが深く関与していることが示唆された。本研究によって、セリシンの作用機構をある程度解明することができた。セリシンの作用機構の解明は、動物細胞培養にセリシンを効果的に用いること、あるいは広く実用化するための足がかりになると期待できる。

在最近的动物细胞培养中，常常需要在培养基中添加牛血清，但使用血清不仅价格昂贵，而且还引起疯牛病（BSE）和病毒感染的担忧。因此，需要使用可以替代血清的添加因子的无血清培养。在传统的无血清培养中，普遍适用于任何类型细胞的添加因子尚未见报道。本研究以丝蛋白丝胶为研究对象，以替代血清为目的，已经发现丝胶对多种哺乳动物细胞具有促进增殖作用和抑制细胞死亡作用。因此，我们的目的是阐明丝胶蛋白多功能性的原因，并分析其对细胞的作用机制。从去年开始，我们已经在一定程度上阐明了丝胶促进细胞增殖的机制。因此，今年我们决定主要分析丝胶蛋白的细胞死亡抑制机制。 DNA芯片分析表明JNK通路参与了丝胶蛋白的细胞死亡抑制机制。因此，当我们检查参与JNK途径的ASK1基因和myd118基因的表达水平时，我们发现myd118基因的表达被诱导，并且这种表达诱导是短暂的。另一方面，ASK1基因和蛋白的表达水平没有变化。此外，当我们检查丝胶对 JNK 激活的影响时，我们发现丝胶的添加抑制了 JNK 激活。此外，由于添加丝胶诱导了myd118基因的表达，因此推断转录因子NFk-B参与其中。因此，我们研究了由NFk-B转录的Ik-B，发现Ik-B基因表达被诱导，表明NFk-B参与其中。通过这项研究，我们能够在一定程度上阐明丝胶蛋白的作用机制。丝胶蛋白作用机制的阐明有望为丝胶蛋白在动物细胞培养中的有效利用或丝胶蛋白的广泛实际应用提供立足点。