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遺伝子情報制御学

主な研究テーマ

  • ゲノム傷害に対する防御応答とその破綻によるゲノム不安定化に関する研究
  • 細胞ストレスによるゲノム異常誘発と細胞がん化に関する研究
  • T細胞の増殖制御機構に関する研究

研究の概要

ゲノム傷害に対する防御応答とその破綻によるゲノム不安定化に関する研究

生命の設計図ともいうべき遺伝情報を担うゲノムDNAは、内的および外的要因により日常的に傷害を受けている。これらのDNA傷害は、DNA複製を介して突然変異として固定化され、またこの突然変異の長年にわたる蓄積が細胞の老化やがん化の原因になると考えられる。生物は、ゲノムDNAの遺伝情報を安定に維持するために、様々な防御応答を進化の過程で獲得してきた。その代表的なものがDNA修復機構であり、DNA傷害を見つけ出して取り除き、もと通りに修繕する役割を担っている。一方、DNAに生じた傷害は細胞内に様々なシグナル（非常警報）を走らせ、DNA修復の活性化や細胞周期の進行阻害（チェクポイント）などを引き起こす。さらに、DNA傷害が重篤すぎて手に負えない場合、細胞が自ら選択する死（アポトーシス）も個体レベルの防御応答と捉えられる。我々の研究テーマは、これらの防御応答の開始にあたるDNA傷害の認識とそこからのシグナル伝達の分子メカニズムを解明することにある。また、これらの防御応答の破綻に起因する様々な高発がん性遺伝疾患の発症機構を明らかにすることで、「がん」の予防と治療に貢献することを目指す。

細胞ストレスによるゲノム異常誘発と細胞がん化に関する研究

細胞はゲノム損傷に対する応答のみならず、浸透圧ショックやレドックス異常によるタンパク質や脂質の酸化などゲノムに直接的な損傷を引き起こさないストレスに対しても，細胞周期の進行遅延や一時停止などの応答をする。このような非ゲノムストレス状態においては，細胞ではゲノム損傷時とは異なるシグナル伝達系が活性化され，それらが細胞周期制御因子の機能制御おこなうことで細胞周期停止がおこると考えられる。この過程にどのような遺伝子がかかわるかは現在未知であり、細胞周期調節に関わる因子がどのような調節を受けるのかについて非常に興味をもって研究を進めている。細胞周期を標的とするストレス応答シグナル調節の異常はゲノム不安定性をもたらし、がんの悪性化と深く関わっていると考えられるため、この分子機構を明らかにすることで、がん予防につながる新規な薬剤の探索を目指す。

T細胞の増殖制御機構に関する研究

生体防御を担う免疫系で、中心的な役割を果たすT細胞は、個々の細胞がそれぞれ異なる抗原分子に反応する。これは、T細胞が分化・成熟する過程で、多様な抗原受容体(TCR)を獲得するためであることがわかっている。このしくみは、私たちの免疫系が、どのような未知の病原体にも応答することを可能とする一方、大多数のT細胞は、同じ病原体には反応しないことを示している。したがって、抗原に反応したT細胞は増殖し、数を増やさなければならない。同様に、自己に対する不都合なT細胞も、増殖さえしなければ、自己組織の破壊による自己免疫疾患の発症には至らないと考えられる。さらに、T細胞は細胞表面上に発現する分子群や、産生するサイトカイン等の種類により、数多くのサブセットに分類されるが、一部のサブセットでは、増殖しづらい性質を有することが示されている。このように、T細胞の増殖制御は、免疫反応の調節において、非常に重要なステップとなっている。種々の条件下におけるT細胞周期の解析から、増殖に影響を与える因子の作用点を明らかにし、人為的な免疫反応の制御、さらにはリンパ腫等、増殖制御が破綻したがん細胞への応用を目指す。

最近の主な発表論文

教員紹介

  • 松永 司 教授

    専門分野

    分子遺伝学、分子細胞生物学

    所属学会

    日本分子生物学会、日本生化学会、アメリカ生化学分子生物学会、日本癌学会、日本薬学会、日本放射線影響学会、日本光医学・光生物学会、太陽紫外線防御研究委員会

  • 山下 克美 准教授

    専門分野

    分子生物学、細胞生物学

    所属学会

    日本分子生物学会、日本生化学会、日本癌学会、日本細胞生物学会

  • 猪部 学 准教授

    専門分野

    免疫学

    所属学会

    日本免疫学会、日本分子生物学会

  • 若杉 光生 助教

    専門分野

    分子細胞生物学

    所属学会

    日本分子生物学会、日本放射線影響学会、日本癌学会

研究室ホームページ

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