2019 Fiscal Year Annual Research Report
折りたたみの細胞シートから構築される昆虫外骨格の３Ｄ形態
| Project Area | Discovery of the logic that establishes the 3D structure of organisms |
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| Project/Area Number |
15H05862
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
大澤 志津江 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (80515065)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 上皮シートの折り畳み / 細胞外マトリックス / ショウジョウバエ成虫原基 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
幼虫期の組織であるショウジョウバエ成虫原基は、折り畳まれた上皮層（Disc Proper; DP）と、それを覆う上皮層（Peripodial Membrane; PM）から構成される袋状の構造を示す。興味深いことに、変態ホルモンであるエクダイソンが成虫原基に作用すると、折り畳まれたDPが３次元的に展開するとともに、PMが脱離し、最終的にはDPのみから構成される特定の外部形態が形作られる。我々は、折り畳まれた成虫原基から外部形態へと変形する分子基盤を明らかにするため、その変形過程を制御する遺伝子群を同定するRNAiスクリーニングを、翅原基をモデル系として行った。その結果、（１）エクダイソンの初期応答遺伝子E75核内受容体がPMの脱離を制御すること、および（２）E75の下流でMatrix Metallopriteinase (Mmp)の発現が上昇し、基底膜のType IVコラーゲンが分解されることが分かった。これらの結果から、細胞外マトリックスの分解がPMの脱離に重要な役割を果たしていると考えられた。一方で我々は、折り畳まれたDPが展開するメカニズムの解析にも着手した。翅原基の進展過程を詳細に観察した結果、PMと同様にType IVコラーゲンが進展の過程で分解されることを見いだした。また、器官培養において翅原基をコラゲナーゼで処理する、あるいは、Type IV コラーゲンの発現を遺伝学的に抑制する翅形態への変形を開始すること、さらには、この変形の開始に伴い、細胞の収縮力を生み出すミオシンII活性化パターンや、細胞接着分子インテグリンのパターンが再編成されることが分かった。これらの結果は、細胞外マトリックスの制御が折り畳み構造を構築・展開する駆動である可能性を示唆するものである。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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