2016 Fiscal Year Annual Research Report
外皮の収縮性が体型を決める―マトリックス分子による生きもののかたちづくり
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15J40022
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田尻 怜子 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(RPD)
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2015-04-24 – 2019-03-31
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| Keywords | クチクラ / ECM / キチン / クチクラタンパク質 / 体型制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞外マトリックス(ECM)の物理的性質が生物の形態に大きな影響を与える可能性が注目されている。私は、ECMから成るハエの外骨格（クチクラ）の構成タンパク質Obstructor-E (Obst-E)が全身の体型を変化させる機能をもつことを見出した。平成28年度には、Obst-Eに関するこれまでの研究成果を論文にまとめた上で、論文審査の過程で審査員から提案された以下の追加実験・解析に取り組んだ。
①野生型個体とobst-E変異体の幼虫体表クチクラの電子顕微鏡解析：Obst-Eがクチクラの微細構造を制御する機構の詳細を明らかにするために、東京大学大気海洋研究所との共同研究により透過型電子顕微鏡を用いた観察を行った。Obst-Eがクチクラの内層(procuticle)におけるキチン繊維の配向に与える影響を明らかにすることができた。
②Obst-Eタンパク質とキチンの結合アッセイ：Obst-EはType IIキチン結合ドメインを三つ持つが、実際にキチンに結合するかどうかは分かっていなかった。Obst-E組換えタンパク質とキチンビーズを用いたin vitroの結合アッセイにより、Obst-Eが実際にキチンに結合することを示した。
③obst-E遺伝子のスプライスバリアント数の種間比較：ショウジョウバエのobst-E遺伝子には２つのスプライスバリアントがあり、上記の体型制御に関わる機能はそのうち１つのバリアントが主に担っていた。双翅目のさまざまな種のゲノム情報を利用してobst-E遺伝子のバリアント数を比較し、その進化と蛹の体型制御機構の進化について考察した。
これらの解析結果を加えた論文がPLOS Geneticsに受理、掲載された。また、これらの成果を国内・海外の学会で発表した。
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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
当初の計画の通り、1)Obst-E依存的なクチクラの微細構造の電子顕微鏡解析 2)Obst-Eタンパク質の局在 3)Obst-Eタンパク質のキチン結合能の生化学的解析を完了した上で、論文発表に至った。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでにObst-Eとは別のクチクラタンパク質も全身体型に大きな影響を与えることを見出している。今後はこのタンパク質について発現・局在・分子機能の詳細な解析を進め、論文にまとめる。
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