３次元培養を用いたYAP代謝プロファイルの研究

本研究課題では、Hippo経路とその鍵分子YAP/TAZによるエネルギー代謝制御について、３次元細胞培養系を用いた研究を行う。Hippo経路は発生期において、形態形成、多分化能獲得、およびstemness（幹細胞らしさ）に関わり、組織の再生や発生過程で重要で①器官の大きさや発がんを抑制、②細胞間接着や細胞骨格刺激に応答し、細胞接着阻害や上皮間葉転換（EMT）に関与、③幹細胞の未分化能の維持、④細胞数や張力に応答、等の役割が知られている。通常の２次元培養では細胞は平面的に増殖しHippo経路は抑制されており、転写共役因子YAP/TAZは著しく活性化している。そのため、YAP/TAZの生理的な役割の解析には３次元培養系が必須である。そこで、本研究では３次元培養系による網羅的遺伝子発現解析結果に基づき、これまでの２次元培養では明らかにできなかったエネルギー代謝、コレステロール・脂質代謝等におけるYAPネットワークの全容を解明する。今年度は、前年度同様に各種細胞３次元培養系でのRNAseqの解析を行った。特に皮膚細胞に刺激を加えた場合の遺伝子発現パターンの変化を解析した。解析方法は、Gene Ontology解析のGESA（Gene Set Enrichment Analysis）およびDAVIDによるシグナル経路の拾い上げと既知のYAP/TAZ標的遺伝子の発現の変化を調べた。また、昨年度同様に代謝活性測定実験にも着手し、まずは３次元培養系でのATP活性測定を継続している。RPE1細胞およびHaCaT細胞のスフェロイドを作製し、細胞数、スフェロイドの形成後の時間経過によってATP活性がどのように変化するかを調べ、条件設定を行った。細胞の遺伝子変異の影響や各種刺激によるATP活性の変化の解析を実施中である。

本研究課題では、Hippo経路とその鍵分子YAP/TAZによるエネルギー代謝制御について、３次元細胞培養系を用いた研究を行う。Hippo経路は発生期において、形態形成、多分化能獲得、およびstemness（幹細胞らしさ）に関わり、組織の再生や発生過程で重要で①器官の大きさや発がんを抑制、②細胞間接着や細胞骨格刺激に応答し、細胞接着阻害や上皮間葉転換（EMT）に関与、③幹細胞の未分化能の維持、④細胞数や張力に応答、等の役割が知られている。通常の２次元培養では細胞は平面的に増殖しHippo経路は抑制されており、転写共役因子YAP/TAZは著しく活性化している。そのため、YAP/TAZの生理的な役割の解析には３次元培養系が必須である。そこで、本研究では３次元培養系による網羅的遺伝子発現解析結果に基づき、これまでの２次元培養では明らかにできなかったエネルギー代謝、コレステロール・脂質代謝等におけるYAPネットワークの全容を解明する。今年度は、前年度同様に各種細胞３次元培養系でのRNAseqの解析を行った。特に皮膚細胞に刺激を加えた場合の遺伝子発現パターンの変化を解析した。解析方法は、Gene Ontology解析のGESA（Gene Set Enrichment Analysis）およびDAVIDによるシグナル経路の拾い上げと既知のYAP/TAZ標的遺伝子の発現の変化を調べた。また、昨年度同様に代謝活性測定実験にも着手し、まずは３次元培養系でのATP活性測定を継続している。RPE1細胞およびHaCaT細胞のスフェロイドを作製し、細胞数、スフェロイドの形成後の時間経過によってATP活性がどのように変化するかを調べ、条件設定を行った。細胞の遺伝子変異の影響や各種刺激によるATP活性の変化の解析を実施中である。