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ネムリユスリカの乾燥無代謝休眠を司る新規転写因子の同定

Research Project

Project/Area Number 19J12030
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 39050:Insect science-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

徳本 翔子  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords乾燥耐性
Outline of Research at the Start

Pv11細胞は、ネムリユスリカ胚から単離された、乾燥耐性能を有する唯一の動物細胞である。近年我々は、Pv11細胞を用いて、HSFが乾燥耐性に寄与する因子であることを明らかにした。一方で乾燥過程で転写制御を行う新規因子の存在も示唆された。そこで、ゲノムワイドに乾燥耐性に寄与する因子を探索する方法として、STARR-seqに着目した。STARR-seqは、解析対象の全ゲノムを600bp程度に剪断し、レポーターベクターに組み込むことで、ゲノム由来のエンハンサーを網羅的に抽出する方法である。この手法を用いて、ネムリユスリカの乾燥耐性を司る新規転写因子の同定を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

昨年度は、ネムリユスリカの最小プロモーターについて論文化、および最小プロモーターを用いたレポーターベクターをPv11細胞へ導入することで、STARR-seqが行えるかを検討した。
Pv11細胞の乾燥処理過程では、heat shock factor 1(HSF1)の発現が上昇し、乾燥耐性に寄与する遺伝子群のプロモーター上のheat shock element(HSE)に結合することで、転写促進を行うことがわかっている。そこで、HSE、最小プロモーターおよびルシフェラーゼを組み込んだ、レポーターベクターを作成した。このベクターをPv11細胞へ導入後、乾燥処理を行い、ルシフェラーゼ活性が上昇するかを検討した。その結果、レポーターベクターを導入する際のエレクトロポーレーションのダメージで、HSF1が活性化し、乾燥処理前からルシフェラーゼの活性が上がってしまった。一過的にレポーターベクター群を導入して行う、従来のSTARR-seqがPv11細胞では適していないことが判明した。したがってSTARR-seqをPv11細胞で行うため、レポーターの発現ユニットの部分を、ゲノム上にあらかじめ挿入したPv11細胞を準備する必要があることが判明した。
そこで、乾燥耐性に影響を与えないゲノムの箇所(Safe harbor: SH)を探し出し、そこに発現ユニットを挿入することにした。GFPの発現ユニットがゲノムにランダムに挿入された、かつ、乾燥耐性能を維持しているPv11細胞を用いて、GFPの発現ユニットが挿入されている箇所の特定を行った。その結果、4箇所のSH候補を得た。このSH候補の1箇所に対して、実際にSHとして機能するかを検討した。その結果、SHとして利用できることがわかり、Pv11細胞におけるSHを同定した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Kazan Federal University(ロシア連邦)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of a Tet-On Inducible Expression System for the Anhydrobiotic Cell Line, Pv112020

    • Author(s)
      Tokumoto Shoko、Miyata Yugo、Usui Kengo、Deviatiiarov Ruslan、Ohkawa Takahiro、Kondratieva Sabina、Shagimardanova Elena、Gusev Oleg、Cornette Richard、Itoh Masayoshi、Hayashizaki Yoshihide、Kikawada Takahiro
    • Journal Title

      Insects

      Volume: 11 Issue: 11 Pages: 781-781

    • DOI

      10.3390/insects11110781

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] New group of transmembrane proteins associated with desiccation tolerance in the anhydrobiotic midge Polypedilum vanderplanki2020

    • Author(s)
      Voronina Taisiya A.、Nesmelov Alexander A.、Kondratyeva Sabina A.、Deviatiiarov Ruslan M.、Miyata Yugo、Tokumoto Shoko、Cornette Richard、Gusev Oleg A.、Kikawada Takahiro、Shagimardanova Elena I.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 11633-11633

    • DOI

      10.1038/s41598-020-68330-6

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Low melting point agarose (LMPA)-immobilization method to improve functional assay of olfactory receptors in Sf9 cells.2020

    • Author(s)
      Hiroto Fuse, Yugo Miyata, Shoko Tokumoto, Richard Cornette, Takahiro Kikawada
    • Journal Title

      Cryobiology and Cryotechnology.

      Volume: 66 Pages: 51-54

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of a novel strong promoter from the anhydrobiotic midge, Polypedilum vanderplanki, with conserved function in various insect cell lines.2019

    • Author(s)
      Yugo Miyata, Shoko Tokumoto, Yoichiro Sogame, Ruslan Deviatiiarov, Jun Okada, Richard Cornette, Oleg Gusev, Elena Shagimardanova, Minoru Sakurai, Takahiro Kikawada
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 7004-7004

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43441-x

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 乾眠できる昆虫ネムリユスリカの放射線耐2019

    • Author(s)
      徳本翔子, 宮田佑吾, 黄川田隆洋
    • Journal Title

      放射線生物研究

      Volume: 54 Pages: 225-236

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Hsfの選択的スプライシングによるネムリユスリカ特異的な乾燥耐性制御機構の解明2019

    • Author(s)
      徳本翔子, 宮田佑吾, Ruslan Deviatiiarov, Richard Cornette, Oleg Gusev, 黄川田隆洋
    • Organizer
      第64回低温生物工学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Hsfの選択的スプライシングによるネムリユスリカ特異的な乾燥耐性制御機構の解明2019

    • Author(s)
      徳本翔子, 宮田佑吾, Richard Cornette, 黄川田隆洋
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-05-29   Modified: 2024-03-26  

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