2) 申請書(研究計画調書) <研究計画調書の概要> 302) 挑戦的研究(萌芽)概要1 研究計画調書の概要 研究計画調杏に記載した「1研究目的及び研究方法、応募者の研究遂行能力」「2挑戦的研究としての意義(本研究種日に 応募する理由)」について、その概要を2頁以内で簡潔にまとめて記述すること。 ※本研究種目では本欄に研究計画調(eb入力項目)の前半部分を加えた「研究計画調香(概要版)」のみによる事前の適 考を行う(応募件数が少ない審査区分では、事前の選考は行わない)。本様式は面審査では参照できないため注意する 【本研究の目的】 LGR5 (Leucine-rich repeat-containing G-protein-coupl 胞マーカーとして知られており、内因性リガンドが不明なオーファンGPCRである。本研究の目 的は、LGR5の内因性リガンドのペプチドホルモンを発見し、腸管上皮幹細胞の維持や増殖分化 における作用を明らかにして、消化管粘膜の再生医療への応用を展開することである。 【研究の背景】 (LGR5は内因性リガンドが不明のGPCRである) LGR5は消化管において陰底部のPaneth 細胞の間に散 LGR5の内因性リガンドを探索する ショウジョウバエのバーシコンに類似したペプチド 在するcrypt base columnar(CBC) 細胞に特異的に発現 しており、このCBC細胞は腸管上皮の様々な細胞に分化増 殖していくことから、腸管上皮幹細胞であることが明らか になっている。LGR5は腸管上皮の幹細胞マーカーである が、分子としての実態は内因性リガンドが不明な(つまり オーファン=孤児) GPCRである。LGR5のノックアウト マウスは発生段階で致死性となることから、LGR5は(およ び、その内因性リガンドは)幹細胞の維持や増殖分化に関 与すると考えられている。 LGR5は構造の似通ったLGR4およびLGR6と3つの受容体 でファミリーを形成している。その構造はLH(黄体化ホル モン)、FSH(卵胞刺激ホルモン)やTSH(甲状腺刺激ホ ルモン)の受容体であるLGR1~3や、リラキシンの受容体 であるLGR7~8に類似していることから、LGR5の未同定 JUUU の内因性リガンドもペプチドホルモンと考えられている。 (LGR5はショウジョウバエのdLGR2に類似) ヒトとショウジョウバエでは生存に必須なタンパク質は 共通であることが多く、ショウジョウバエの研究から、ヒ 内因性リガンドの同定 トの研究に結びつく例も多い。申請者の経験からも、ヒト とショウジョウバエの間で、リガンドの構造的特徴や機能 が保持されている例が多い。 そして、ヒトとショウジョウバエのLGRファミリー は相同性が高く、そのリガンドも相同性が高い 例えばヒトLGR1~3とそのリガンド 腸管上皮幹細胞への作用 腸管粘膜再生への応用 研究計画の櫻略 ショウジョウバエ 受容体リガンド エのdLGR1とGPA2/GPB5の関係に等しく、LGR7~8 とそのリカンドのリラキシンとの関係は、dLGR3と インスリン様ペプチド8との関係に等しい。ヒトの LGR4~6だけは内因性リガンドが不明であるが、 LGR5 (LGR4とGR6も含めて) に対応するショウジ ョウバエのdLGR2のリガンドは、バーシコン (bursicon) というヘテロタイマー(bursとpbursのへ テロダイマー)のペプチドホルモンである。バーショ ンはショウジョウバエ表皮の硬化や色素沈着を起こす ホルモンである。 このようにLGR5にアミノ酸配列が似たショウジョ ウバエdLGR2の内因性リガンドがburs とpbursのヘテ ロダイマーのバーシコンであることから、LGR5の内 因性リガンドも、burs/pbursに類似したペプチドのへ テロダイマーである可能性が考えられた。 ヒト 受容体リガンド LGR1LH/CG LGR2FSH → dLGR1 GPA2/ GPB LGR3TSH LGR4 ? LGR5? ▶dLGR2 バーシコン LGR6 ? LGR7リラキシン dLGR3llp8 LGR8リラキシン ヒトとショウジョウバエのLGR受容体とリガンドのアミ ノ酸配列は相同性が高い。ヒトのLGR4,5.6 の内因性 リガンドは、パーシコンに類似したペプチドホルモンと 想定されているが、現在はまだ不明である。 ※上記の項目は「概要版」という別ファイルにまとめることになっており、応募数が多いときだけ、事前選考(プレスクリ に使用される。 科研費獲得の方法とコツ 第9版