| Project/Area Number |
22K06243
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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 44020:Developmental biology-related
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| Research Institution | Kansai University (2023)
Institute of Physical and Chemical Research (2022) |
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Principal Investigator |
日下部 りえ 関西大学, 化学生命工学部, 准教授 (70373298)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 頸部 / 骨格筋 / 発生 / 脊椎動物 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、脊椎動物の進化の初期に分岐した、さまざまな魚類を主な比較対象に、頭部-体幹部境界領域における筋分化や筋骨格系の形成を制御する遺伝子の相互作用を解明する。鰓下筋や僧帽筋の骨格筋分化（筋芽細胞の融合と多核の筋繊維の形成）のステップにおいて、これらの筋の前駆細胞が体節を離れて移動する間は筋分化が抑制されている。この期間に、骨格や腱（頭部では多くが頭部中胚葉に由来する）との連携がつくりだされ、頸部の複雑なかたちと機能が確立されると考えられる。本研究では、筋分化を制御する因子を見出すだけでなく、骨格・腱、および筋肉を支配する運動神経の発生パターンとの連携についても明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
脊椎動物の「首」（頸部）は、頭部と体幹をつなぐ位置にあり、頭部を支えつつ体幹の多彩な運動を可能にしている。首の筋肉や骨格は、それぞれ複数の胚組織に由来し、一部は頭部と体幹部の派生物が複雑に混ざり合って分化する。本研究では、筋肉や腱の前駆細胞がどのような制御を受けて骨格や運動神経との連携をつくるかという問題に焦点を当てている。令和5年度は、所属研究機関を異動し新しい研究室を立ち上げ、主にメダカOryzias latipesやサンマCololabis sairaなどのダツ目真骨魚類を用いた解析を行った。メダカについては腱前駆細胞に発現する遺伝子のプローブを用いて、鰓下筋や頭部周辺の発現部位を解剖学的に観察した。また、移動性筋芽細胞の挙動を制御する遺伝子候補を単離し発現パターンを調べたところ、骨格筋だけでなく脳の特定の領域に発現しており、この細胞について脳の領域マーカーを用いた解析を進めている。新研究室では筋肉の部位特異的な疾患も視野に入れ、肢体型筋ジストロフィーの原因遺伝子についても解析を開始しており、いくつかの原因遺伝子について発現パターンを解析を行い、ゲノム編集による疾患モデルの作成に着手した。
サンマについては国立遺伝学研究所との共同研究により整備されたゲノムデータベースを活用し、移動性筋芽細胞の挙動に関わる遺伝子cDNAを単離し、発現パターンの解析を行った。現在この魚種の発生学的特性や、水産資源としての位置付けも視野に入れた研究を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度には新研究室に加入した人員と共に実験を進め、新たな遺伝子の探索や遺伝子発現パターンの解析を効率的に進めることができた。また国立遺伝学研究所との共同研究を開始し、更新されたゲノムデータベースを活用できるようになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
胚発生期から成魚期に渡って体が透明で、ゲノム編集技術の応用が可能なメダカを主な材料とし、長距離移動する体節筋での機能が知られている遺伝子、腱の形成に必須な遺伝子、また軟骨分化に必須な遺伝子の発現パターンを詳細に調べる。また魚類の運動機能全般を視野に入れ、遺伝性疾患モデルを作り出せる遺伝子の候補を探索し、その機能欠失の影響の解析も目指す。
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