2015 Fiscal Year Annual Research Report
低温環境への馴化を司る生体内サーキットの分子生理システム
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15H04404
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
久原 篤 甲南大学, 理工学部, 准教授 (00402412)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 温度応答 / 組織ネットワーク / C. elegans |
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| Outline of Annual Research Achievements |
動物は常に変化する環境に適切に適応することで、生存や繁栄をおこなうことができる。本研究では、動物の温度環境への適応を、これまでに明らかにした神経などの組織だけでなく、これまでに焦点を当ててこなかった組織に着目して解析をおこなう。それらの複数の臓器間のネットワークによる時空間制御の観点から動物の温度適応の分子生理機構の解明をめざす。本研究では、シンプルなモデル動物である線虫C. elegansのオリジナルの温度適応の現象をもちいる。温度適応に関わるさらなる遺伝子を同定したところ、これまでに同定した神経系と腸以外にも、新たに温度適応に関与する組織がみつかった。そのため、温度適応に関わる組織として、神経系と、腸と、新たな組織、それらの組織間ネットワークの優位関係を各組織の変異体をもちいて遺伝学的優位解析をおこなった。その上で、神経や腸から新たに同定する組織に温度情報が伝達されたり、フィードバックされている可能性を検証した。さらに、ステロイドホルモンなどの分泌性シグナリングが、それらの組織間の情報伝達を担っている可能性を遺伝学的に検証した。これまでにおこなった温度の変化に応じて発現変動する遺伝子のDNAマイクロアレイ解析の結果から、分泌性の分子の受容体の変異体に関して解析を開始した。
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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
交付申請書に記載した実施計画をおおかた進められたと考えられる。温度適応に関わるさらなる遺伝子を同定したところ、これまでに同定した神経系と腸以外にも、新たに温度適応に関与する組織がみつかったため、
新たな視点から温度適応に関わる組織ネットワークの解析を進めることができた。さらに、ステロイドホルモンなどの分泌性シグナリングが、それらの組織間の情報伝達を担っている可能性を遺伝学的に検証することができた。また、DNAマイクロアレイで単離された分泌性情報伝達に関わる遺伝子についても分子遺伝学的な解析を行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
最近、温度適応に関わるさらなる遺伝子を同定したところ、これまでに同定した神経系と腸以外にも、新たに温度適応に関与する組織がみつかったため、温度適応に関わる組織として、神経系と、腸と、新たな組織、それらの組織間ネットワークの優位関係を各組織の変異体をもちいて遺伝学的優位解析を進める。具体的には、精子特異的プロテインフォスファターゼと、腸のインスリン経路と、温度受容ニューロンのcGMP経路のそれぞれが、物理的に離れた組織であるが、相互作用し合っている可能性が得られたため、その可能性を分子遺伝学と生理学的解析などから明らかにする。その上で、下位の組織から上位の組織に、情報のフィードバックがおきている可能性を検証する。さらに、ステロイドホルモンなどの分泌性シグナリングが、それらの組織間の情報伝達を担っている可能性が得られたため、その関連遺伝子のノックアウト変異体などをもちいて、遺伝学的に検証する。これまでにおこなった温度の変化に応じて発現変動する遺伝子のDNAマイクロアレイ解析の結果から、分泌性の情報伝達に関与する分子が多数得られたため、それらを解析する。異常がみられた遺伝子に関して、発現細胞と機能組織を同定し、温度適応に関わるどの組織間の情報伝達に必須であるかを明らかにする。複数の組織の温度変化に応じた生理的動態は、Genetically encodableなCa2+インディケーターをつかい定量化する。以上の解析が予定通りに進まない場合は、これまでにDNAマイクロアレイ解析から同定した低温適応時に発現変動遺伝子の変異体について、低温適応の表現型を解析する。同定した組織に応じて、既知の分子経路との接続を多重変異体をもちいた分子遺伝学と、細胞活動イメージングなどで明らかにする。
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