核膜孔複合体のコンポーネント間相互作用とその不和合による生殖的隔離
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20K06755
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45010:Genetics-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
澤村 京一 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (90247205)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 喜博 京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 教授 (90201938)
平井 和之 杏林大学, 医学部, 講師 (70597335)
石川 裕之 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (00398819)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | ショウジョウバエ / 核膜孔複合体 / 種間雑種 / 遺伝的不和合 / 生殖的隔離 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の概要は、キイロショウジョウバエとオナジショウジョウバエの間にみられる雑種致死が核膜孔複合体コンポーネント間の遺伝的不和合によるものだとする仮説を検証することである。ELYSタンパク質は核膜孔複合体を構築する上で重要であり、有糸分裂終期に特定のヌクレオポリンをリクルートして、複合体の基盤を形成する。タンパク質の相互作用に基づいた生殖的隔離の進化について、実験的な証明を行う研究である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
核膜孔複合体を構成する約30種類のヌクレオポリンのうちNup107-160サブ複合体はELYSタンパク質によって核膜へとリクルートされる。これまでわれわれはキイロショウジョウバエにおけるElys遺伝子の母性効果について研究してきた。野生型雌が産んだ受精卵では第1回有糸分裂は精子と卵に由来する2つの核が並列した2つの紡錘体を形成し、終期に2つのn核が融合することによって2n核が誕生する。Elysの発現量が変化すると、受精卵は第1回有糸分裂の中期に細胞周期が停止して致死となる。低発現では2つの紡錘体が融合する異常、また高発現では2つの紡錘体が解離する異常である。キイロショウジョウバエと近縁種オナジショウジョウバエの戻し交配雑種においてもNup160が原因で解離型の母性効果致死が見られることから、われわれはNUP160とELYSとの相互作用が雑種致死の原因の１つではないかと考えた 。
本研究ではキイロショウジョウバエにオナジショウジョウバエのElysを導入することで、第1有糸分裂にどのような影響が現れるかを調査することを目的とした。①オナジショウジョウバエのElys遺伝子クローニング、②キイロショウジョウバエへの導入、③Gal4/UASシステムを用いた強制発現へと進み、オナジショウジョウバエのElysがキイロショウジョウバエにおいてどのような効果を示すかを調査した。オナジショウジョウバエのElysはキイロショウジョウバエのElys機能欠損を救済することができるが、Elysヌルの遺伝的背景で2種のElysを発現させた結果を比較すると、表現型の程度に違いが認められた。このことから2種のELYSは相互に置換可能な機能を有しているが、核膜形成に対する影響は必ずしも同一ではないと言える。種間雑種において見られる発生異常の原因として、異種のELYSによる核膜形成異常があると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験データについては初期の計画通り順調に取得することができた。これらをもとに投稿論文を執筆中であるが、データの解釈（Elysの発現量と表現型効果の相関）に不十分な点が残っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究代表者と研究分担者がZoom等を利用して密に議論を続けることで、論文執筆を進め、次年度中に専門誌への論文掲載をめざす。特にデータの解釈（Elysの発現量と表現型効果の相関）をめぐっては深い議論が必要であり、場合によっては新たな統計検定の導入が必要となる可能性もある。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
