Elucidation of the mechanism that couples an early life starvation experience to the juvenile-to-adult reprogramming of the hypodermal tissue
| Project/Area Number |
23K23892
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| Project/Area Number (Other) |
22H02629 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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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 | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
福山 征光 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 講師 (20422389)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | 飢餓 / 脱皮 / 線虫 / 記憶 / 成熟 / 栄養 / 成長 / ストレス記憶 |
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| Outline of Research at the Start |
ヒトを含む動物では、成長期初期でのストレス経験が成熟後の疾患ストレスなどの表現型に影響を与えることが示唆されている。しかしながら、なぜストレス経験がこのような時間的に隔たった作用を及ぼすのかわかっていない。本研究では、ライフコースの短い線虫で、飢餓経験を受けると健全に成熟できない変異体を見出した。この変異体解析を糸口にして成長期のストレス応答と健全な成熟を結びつけるメカニズムを解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
私が独自に単離した変異体は、成長期初期に飢餓ストレスを経験すると成虫になっても脱皮を試みてしまい死んでしまうというユニークな表現型を示す。線虫は成虫になると脱皮しなくなることから、ストレスを経験したこの変異体は子供から大人への成熟プロセスに異常が生じたと考えることができる。この変異体の責任遺伝子が飢餓ストレス記憶を介在するメカニズムを明らかにするために、下流遺伝子の探索を抑圧変異体スクリーニングと遺伝子変動発現解析によりおこなった。抑圧変異体スクリーニングでは、変異体が飢餓条件下で生存率低下を示すことに着目し、その表現型の抑圧変異体の単離同定を試みた。単離した変異体群のうち、恒常的にdauer形成を示す変異体が２系統単離されたものの、継代と増殖ができないためにそれらの責任遺伝子を同定することができなかった。これらの変異体に加え、さらに２系統の抑圧変異体を単離したが、飢餓条件下における発生停止や飢餓ストレス経験後の表現型観察より、これらの抑圧変異体の責任遺伝子はジェネラルに飢餓条件下での生存に寄与するものであり、本研究の対象とする変異体責任遺伝子との直接的な関連の可能性が低いものであった。そこで、飢餓条件下で野生型と比較して変異体で発現変動を示す遺伝子群をRNAシーケンスによって同定し、その中から本研究の対象とする変異体責任遺伝子の下流遺伝子を探索した。その結果当該変異体ではmab-10遺伝子が顕著に発現亢進していることが認められた。また、当該変異体とmab-10変異体の二重変異体では当該変異体の飢餓条件下における発生進行と生存率低下が顕著に抑制されたことから、mab-10は当該変異体責任遺伝子の下流遺伝子であることが示唆された。mab-10は成虫の成熟化にも寄与するということが報告されており、成熟化プロセにおいても当該変異体責任遺伝子との相互作用があることが推測された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
有望な下流因子を同定することができた点は計画通りであった。
その一方でTurboID遺伝子挿入株の作出に時間が予想外にかかってしまい、相互作用因子群の解析が当初計画より遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
同定した下流遺伝子、およびTurboIDにより同定した相互作用因子群の解析を継続する。また、個体の成熟タイミングを制御するヘテロクロニック遺伝子群と当該変異体との相互作用を進めていく計画である。
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Report
(1 results)
Research Products
(7 results)
