D9-7 低酸素細胞培養解析系による薬剤評価とタンパク質機能解析

低酸素環境での細胞培養と解析技術の提供およびリコンビナントタンパク質発現系やゲノム編集の技術支援

[1] 支援担当者

[2] 支援技術の概要

薬剤効果の疑似生体内酸素環境におけるマルチディメンショナルな解析系の提供

• 大腸菌リコンビナントタンパク質精製
• ゲノム編集技術を用いた培養細胞遺伝子改変
• ゲノム編集技術を用いた遺伝子改変マウス作製
• 遺伝子発現解析
• フローサイトメトリー解析と細胞分取
• 組織切片作製・免疫組織解析
• 細胞培養からサンプリングまでを低酸素環境（0～20%酸素濃度）で実施

[3] 支援技術の利用例

• スクリーニングで得られた化合物の効果を生体内に近い酸素濃度における細胞培養環境で検証
• スクリーニングで得られた化合物の直接の標的タンパク質の探索
• 低酸素環境に対する細胞応答機構に介入する化合物の機能評価

[4] 支援担当者の研究概要

生体の低酸素応答機構および酸化ストレス応答機構について、遺伝子改変マウスの作出と解析を通した研究を進めている。また、これらのストレス応答系の破綻と腎臓病や血液疾患などの疾患との関係について解析している。ストレス応答系においては、遺伝子発現制御機構が中心的役割を担っており、ストレス誘導性の転写制御機構について、クロマチンやエピゲノムのレベルで理解することを目標としている。 これまでに、ストレス誘導性の転写因子であるHIFおよびNRF2について、マウス個体レベルでの機能解析から培養細胞を用いた分子機能解析で実績をあげている。また、腎臓における低酸素誘導性の赤血球造血因子産生機構を明らかにし、その破綻に起因する腎性貧血の発症機序を見出した。さらに、腎臓病における酸化ストレスの関与を解明し、HIFおよびNRF2の活性を制御する薬剤が細胞レベルおよび個体レベルにおいて腎臓病への介入に有効であることを示してきた。