NAIST 奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス領域

研究室・教員

機能ゲノム医学 (石田研究室)

バイオ 情報生命 バイオナノ データ

石田靖雅准教授の顔写真
准教授
石田 靖雅
助教
金井 賢一、 岡 千緒、 松田 永照
Email
{ishiday, kanai, coka, ematsuda }@bs.naist.jp
研究室HP
https://bsw3.naist.jp/ishida/

研究・教育の概要

当研究室の最大の特徴は、3名の教員全員が、大学の医学部で医師を育成するためのトレーニングを受けた点にあります。そのため当研究室では、常にヒト疾患を念頭に置き、その発症メカニズムや治療法に関する基礎研究を推進します。石田准教授のグループは、免疫学的な自己-非自己識別においてPD-1が果たす役割の解明を目指します。岡助教のグループは、HtrA1プロテアーゼの発現異常とヒト疾患発症メカニズムの関連を究明します。松田助教のグループは、転写制御因子CIBZが哺乳動物の初期発生において果たす役割を解析します。

主な研究テーマ

PD-1の生理機能に関する研究

1991年秋、京都大学の石田らはひとつの新規遺伝子を発見し、programmed death-1 (PD-1) と命名しました。PD-1は、抗原で活性化されたT細胞上に発現されるI型膜タンパク質です。当初その働きは不明でしたが、後の研究により、過剰な免疫応答を沈静化するというPD-1の基本的な生理的機能が解明されました。最近では、抗体でPD-1のこの機能を阻害してT細胞を活性化し、宿主の免疫力によってがん細胞を駆逐する方法が開発され、2018年12月には、京都大学の本庶佑教授にノーベル生理学医学賞が授与されました。しかしながら、免疫学的な自己―非自己識別の際にPD-1が果たす役割については、依然として謎の部分が多いため、私たちはその解明を目指し、研究を推進しています。

様々なヒトの疾患に関わる分泌型セリンプロテアーゼHtrA1の研究

HtrA1遺伝子の変異による機能低下は遺伝性の血管性認知症であるCARASILの原因となります。一方、HtrA1遺伝子の多型による発現増加は、高齢者の失明の原因として重要な加齢黄斑変性(AMD)の発症リスクを高めます。その他、HtrA1の異常は関節炎や妊娠性高血圧症、がんにも関連します。私たちは、特にAMDとCARASILの病態形成においてHtrA1の機能がどのように関与するかの解明を目的に、HtrA1遺伝子欠損マウスや、ヒトやマウスの培養細胞を用いて研究をしています。

メチル化DNA結合タンパク質CIBZの機能解析

当研究室で同定したCIBZは細胞増殖・分化・細胞死の制御に重要な役割を担っています。特にCIBZのヘテロ欠損マウスは早期胎生致死に至りますが、その詳細な理由は未解明なままです。私たちはCIBZの生理的な機能を明らかすることで、この遺伝子が関与する神経変性疾患の原因解明に向けて研究を進めています。

図1
(図1) 免疫学的な「自己」の範囲を少しだけ拡大することにより、加齢などの影響で微妙に変化した自分の細胞へ免疫応答が引き起こされるのを回避するために、高等動物はPD-1を獲得したのだろうか?
図2
(図2) 岡グループは、HtrA1の機能異常がCARASILやAMDの病態形成にどのように関わるかを解明する.
図3
(図3) マウス胎生8.5日目の胎仔の写真. 常染色体上のCIBZ対立遺伝子のうち、片方が欠損するだけで、胎児は生存できなくなる.

主な発表論文・著作

  1. Bai, J. et al., Genesis, 58, e23386, 2020
  2. Ishida, Y., Cells, 9, 1376, 2020
  3. Ikawati, M. et al., PLoS One, 13, e0196628, 2018
  4. Yamanishi, A. et al., Nucleic Acids Res., 46, e63, 2018
  5. Kotoku, T. et al., Sci. Rep., 6., 34188, 2016
  6. Hasan, M. Z. et al., Dev. Biol., 397, 89-102, 2015
  7. Supanji et al., Exp. Eye Res., 12, 79-92, 2013
  8. Nishii, T. et al., J. Biol. Chem., 287, 12417-12424, 2012
  9. Shigeoka, T. et al., Nucleic Acids Res., 40, 6887-6897, 2012
  10. Mayasari, N. I. et al., Nucleic Acids Res., 40, e97, 2012
  11. Shigeoka, T. et al., Nucleic Acids Res., 33, e20, 2005
  12. Matsuda, E. et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 101, 4170-4174, 2004
  13. Ishida, Y. et al., EMBO J., 11, 3887-3895, 1992