2016 Fiscal Year Research-status Report
上皮の伸長成長と縞パターン形成を連携するメカニズムの解明
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15K07139
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| Research Institution | JT Biohistory Research Hall |
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Principal Investigator |
小田 広樹 株式会社生命誌研究館, その他部局等, 主任研究員 (50396222)
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| Project Period (FY) |
2015-10-21 – 2018-03-31
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| Keywords | パターン形成 / 体節形成 / 節足動物 / オオヒメグモ / モデル生物 / シグナル / 遺伝子発現 / ヘッジホッグ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、オオヒメグモ初期胚のシンプルな表層上皮組織で起こる、形態形成場の伸長成長と縞パターン形成をモデル現象として捉え、細胞運動と遺伝子発現制御をつなぐ細胞・分子メカニズムの解明とその基本原理の追究を行っている。
今年度は、アルマジロ遺伝子を標的とした二本鎖RNAを初期胚の割球へマイクロインジェクションすることにより、比較的小さなサイズのアルマジロノックダウン (KD) 細胞クローンを形態形成場となる表層上皮組織にランダムな位置に導入し、ヘッジホッグ (Hh) 遺伝子及びノト2遺伝子の縞パターンの形成にどのような異常が表れるかを探索した。その結果、KD細胞クローンの位置によって、形成される縞パターンに異なる異常が表れたが、最も顕著で再現性の高い異常は、頭部体節形成に関わる縞パターンに対して表れた。これまでの研究で頭部の縞パターンは胚盤の縁に由来する１本のHh発現の縞が波として伝搬し、前後に繰り返し分裂することによって３本の縞が形成されることを明らかにしているが、今回の解析では、アルマジロKD細胞クローンの前端部分で縞分裂が妨げられている様子が明らかになった。さらに、その縞分裂異常の表現型と、アルマジロKD細胞クローンが導入された位置との対応関係を別の実験で解析したところ、胚盤の縁近傍にアルマジロKD細胞クローンが導入された場合、Hh発現波がその細胞クローン領域内に伝搬されるとそこでHh発現波の動態が失われることが考えられた。これらのデータは、アルマジロ遺伝子の働きがHh発現波の動態制御に極めて重要な役割を果たしていることを示唆した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
アルマジロKD細胞クローンの表現型解析を、多重色の蛍光in situハイブリダイゼーションを活用して行う予定であったが、十分な解析がまだできていない。理由は、他の活動の都合で一連の実験に必要なまとまった時間がとれなかったことによる。また、アルマジロKD細胞クローンのライブ観察も行う予定であったが、現在、細胞の形状を追跡できるマーカーの開発に取り組んでおり、開発でき次第、そのライブ観察に取りかかる予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
オオヒメグモ頭部の縞パターン形成においてアルマジロと他の遺伝子との機能的関係を明らかにするために、多重色蛍光in situハイブリダイゼーションを用いて、アルマジロKD細胞クローンの表現型解析を進める。蛍光マーカーを用いて、アルマジロKD細胞クローンのライブ観察を行う。これらの解析により、アルマジロ遺伝子の働きが遺伝子発現及び細胞運動の制御とどのような関係にあるかを明らかにする。また、形態形成場の領域による影響の違いも調査し、遺伝子発現動態を生み出す条件を検討する。別に行っている研究プロジェクトで、ヘッジホッグシグナルに深く関わる新しい因子が見つかってきており、その因子の機能とアルマジロが関わる現象との関係も追究する。
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| Causes of Carryover |
参加を予定していた日本発生生物学会が地震の影響で開催されなかったことと、論文執筆の遅れで英文校正や研究成果発表のための支出が生じなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
論文は引き続き執筆中であり、差額は論文発表に関わる費用として使用する予定である。その他の差額分は、RNAi実験の効率を高めるためにマイクロインジェクション関連の装置の整備に当てる。
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