転写時間動態解析とCRISPRによる生体内でのFoxp3発現制御メカニズムの解明

使用转录时间动力学分析和 CRISPR 阐明体内 Foxp3 表达控制机制

• 批准号: 21K07082
• 负责人: 小野 昌弘
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07082/
• 关键词: T細胞; 免疫学; 転写因子; T細胞分化; 制御性T細胞; 時間動態; CRISPR

制御性T細胞(Treg)は転写因子Foxp3のはたらきにより免疫反応を抑制する活性をもつ.しかしTregが生体内でどのようなタイミングで抑制活性を発揮するのか、その動的な分子メカニズムは何かについては概ね不明である.このため申請者は，蛍光Timerタンパクをレポーター遺伝子として用いて生体内での転写の時間動態を1細胞レベルで解析する技術Tockyを開発し，生体内で免疫反応中のT細胞におけるFoxp3転写動態の研究を進めてきた.本研究では，Foxp3の遺伝子制御領域によるFoxp3転写時間動態の制御メカニズムの解明を目指す.特に，Tregが抗原を認識すると，Treg内のFoxp3タンパクがFoxp3遺伝子制御領域に結合して転写を活性化(=自己転写制御ループを作動)させてTregの抑制活性を誘導するという仮説をTockyおよび分子生物学的実験により検討，新規メカニズム解明を目指している。この目的の下、Foxp3-TockyマウスのCNS2配列をCRISPR編集により欠損させたマウス(Foxp3-TockyDCNS2)を使用して，抗原によるT細胞免疫誘導モデル(接触性皮膚炎およびペプチド免疫)を解析し，生体内で免疫反応中にTregがどのようにして抑制活性を発揮する転写プログラムを成立させるかを解析している。特に，Tregが抗原刺激や炎症により活性化してエフェクターTregとなる際のFoxp3転写時間動態に焦点を当て，CNS2配列欠損がFoxp3転写時間動態・エフェクターTregの表現型・機能に与える影響を解明することを目指す。これまでに、定常状態ならびに分化中のFoxp3動態ならびに抗原刺激モデルを使った抗原に反応性のFoxp3の制御を解析してきた。

Inhibitory T cells (Treg) express Foxp3 and inhibit the immune response. The inhibitory activity of Treg in vivo is unknown. The application of Foxp3 in the study of the time dynamics of T cells in the immune response in vivo was initiated by Tocky. This study is aimed at clarifying the time dynamics of Foxp3 gene control system in Foxp3 gene control field. In particular, Treg antigen recognition, Foxp3 gene expression in Treg binding and activation (= self-expression control action), Treg inhibition activity induction, Tocky and molecular biology of the study, the new interpretation of the target. For this purpose, the Foxp3-TockyMars CNS2 configuration was used in the CRISPR compilation to analyze T cell immune-inducing markers (contact dermatitis and skin patch immunity) in the antigen, and a research team has been established to analyze the inhibitory activity of Treg in the immune response in vivo. In particular, Treg antigen stimulation, inflammation, activation, and Foxp3 writing time dynamics focus on CNS2 alignment deficit, Foxp3 writing time dynamics, phenotype, function, and influence of Treg. The analysis of Foxp3 in differentiation, steady-state and antigen-stimulated states

项目成果

Imperial College London/The Institute of Cancer Research/University College London(英国)

伦敦帝国理工学院/癌症研究所/伦敦大学学院（英国）

Imperial College London(英国)

伦敦帝国理工学院（英国）