2016 Fiscal Year Annual Research Report
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16H06170
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
戎家 美紀 国立研究開発法人理化学研究所, 生命システム研究センター, ユニットリーダー (00544933)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 器官形成 / 頂端収縮 / 組織形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、組織の変形を人工的に操作することを目指しており、まず第１段階として、光依存的に個々の細胞を変形させる手法を開発する。本年度は、２次元培養下のMDCK細胞において頂端収縮を起こす手法を２つ開発することができた。１つ目の手法では、ROCKの制御因子として知られるShroom3の発現を、光活性化転写因子を用いて誘導した。すると、細胞の頂端側の面積が小さくなり、細胞が変形する様子が観察できた。もう１つの手法では、光依存的なタンパク質間結合を用いて、Actin-Myosinの制御因子であるROCKの局在を制御した。すると、細胞質全体に存在していたROCKが、光依存的に細胞の頂端側に局在する様子が観察できた。また並行して、MDCK細胞を用いた３次元組織であるMDCK cystの作製を行った。研究予算に関しては、計画通り、研究費のほとんどを本プロジェクトを実際に行っている研究員の人件費として支出した。以上のように、本研究は計画通り順調に進行している。来年度はこれらの手法を用いて、３次元組織において細胞集団で頂端収縮を誘導し、組織変形を作っていく予定である。
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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
本研究の計画は、１．光依存的に頂端収縮を起こす手法の開発、２．開発した手法を用いて組織変形を誘導、という２段階になっている。初年度ある本年度は、頂端収縮を起こす手法を２つ開発することができた。この２つの手法は、頂端収縮を起こす機構やそれに要する時間なども異なっており、違ったタイプの変形を起こすことができるかもしれない。また並行して、変形を起こすための組織の準備も行うことができた。よって、当初の計画通り順調に進んでいると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
光依存的に頂端収縮を起こす手法を２つ開発できたので、当初の計画通り、今後はこの手法を用いて組織の変形を試みる。具体的には、MDCK cystにおいてShroom3の発現を誘導し、突出構造ができるか観察する。一方、ROCKの局在制御の手法に関しては、どの程度の光刺激方法や発現量が向いているか、どの程度の頂端収縮が起こせてそれにどのくらい時間がかかるか、といった基本的な性質を調べることが優先課題である。その結果次第で、コンストラクトもさらに改良する。うまくいった場合は、１つ目の手法同様に３次元組織において変形の誘導を試みる。
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