動物胚の非対称分裂におけるセロトニンの役割

• Project/Area Number: 22K06302
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44040:Morphology and anatomical structure-related
• Research Institution: Aomori University
• Principal Investigator: 中本 章貴 青森大学, 薬学部, 准教授 (40738100)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 胚発生 / 非対称分裂 / らせん卵割 / セロトニン / 細胞極性

Outline of Research at the Start

動物の胚発生過程では、幹細胞の非対称分裂によって多様な細胞が創り出されたり、複雑な組織が形成される。これらの仕組みは様々なモデル生物を用いて詳細に明らかにされているが、非対称分裂の例として古くから知られる「らせん卵割」の仕組みは近年明らかにされ始めたばかりである。本研究の目的は環形動物や軟体動物にみられる「らせん卵割」を非対称分裂のモデルとし、その分子機構の一端を明らかにすることである。本研究ではセロトニンが「らせん卵割」の分裂方向の決定に関与する可能性を検討し、セロトニンがどのようにして細胞極性を制御しているのかを明らかにすることを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

実験室内で海産軟体動物腹足類のムシロガイ成体から受精卵を採取し、幼生を変態させ、成体まで飼育することに成功した。これらの成体から受精卵を得ることが出来れば、実験室内で全生活史を再現できると考えられる。ムシロガイにおいて全生活史の再現に成功した例はこれまで報告されておらず、遺伝学的手法を導入するための技術基盤として重要であると考えられる。
また淡水生軟体動物腹足類ヨーロッパモノアラガイを入手し、実験室内で全生活史を再現し、実験に用いる体制を整えた。ヨーロッパモノアラガイの初期卵割胚をセロトニン前駆体(5-HTP)で処理すると、exogastrulaと呼ばれる異常な形態の胚に発生した。このことは、初期胚においてセロトニンシグナルが胚発生や形態形成に関与することを示唆している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究室立ち上げに伴う水生動物の施設準備や飼育条件の検討に時間がかかったため。

Strategy for Future Research Activity

ムシロガイとヨーロッパモノアラガイの２種を用い、セロトニン受容体の機能を阻害剤やモルフォリノオリゴ、遺伝学的手法によって解析する。また、細胞間相互作用が分裂極性の決定に関与する可能性を検討するため、細胞除去実験を行う。