2019 Fiscal Year Research-status Report
上皮細胞間ジャンクションの再編成におけるDLG1の機能解析
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16K08462
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
向後 晶子 群馬大学, 大学院医学系研究科, 講師 (20340242)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
向後 寛 群馬大学, 大学院医学系研究科, 講師 (20282387)
野村 隆士 藤田医科大学, 医学部, 講師 (20325161)
松崎 利行 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (30334113)
下村 敦司 北海道医療大学, リハビリテーション科学部, 教授 (50340237)
松浦 勉 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (80181692)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | DLG1 / コルチ器 / 収斂伸長 / ジャンクション再編成 / PAR3 / 平面内極性 / 細胞間接着 / 器官形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DLG1は、上皮細胞の極性形成、維持に関わるPDZ蛋白質である。マウスDlg1遺伝子の欠損は、各種器官形成で上皮の収斂伸長を阻害する。上皮の収斂伸長は、細胞が細かく移動することにより細胞同士の隣接関係が変わることによって、結果的に組織が特定の方向に引き伸ばされる現象であり、その過程を担うのが細胞間接着構造の作り替え（再編成）である。DLG1の、組織の収斂伸長における機能を明らかにするため、伸長過程にある聴覚上皮（コルチ器）における各種発生関連因子E-cad, NECTIN3, PAR3, LGNの細胞内分布を細胞ごとに計測し、その分布の極性度を比較する解析手法を構築した。その結果、聴覚上皮細胞の分化が進む過程で、これらの蛋白質の分布が分化段階に応じて特徴的な細胞内極性を示すことが明らかになった。PAR3は、胎仔期の比較的成熟した有毛細胞で、らせんの外側部分に集積していて、基底小体や一次線毛といった微小管に関連する構造の細胞内局在の制御に関わることが報告されているが、本研究ではそれより未成熟な有毛細胞で一過的にPAR3がらせんの内側に集積することが明らかになった。未成熟な有毛細胞におけるPAR3の機能は報告されていないものの、ショウジョウバエや培養細胞の実験系ではPAR3が細胞間接着構造（AJ)の安定化に関与するという報告が出されていることから、未成熟なコルチ器有毛細胞でもPAR3が細胞間接着構造の再編成制御に関わっている可能性も考えられる。そこで現在、Dlg1遺伝子の欠損がこれら因子の細胞内局在に影響するかどうかを検証中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コルチ器有毛細胞におけるPAR3等の細胞内極性を計測するための手法について、様々な方法を考案し、それぞれを実際に顕微鏡写真の計測に用いて結果を評価するという作業に時間がかかったため、進捗状況としてはやや遅れている。また年度末には、山口県において日本解剖学会が開催され、研究成果をポスター発表する予定であったが、集会が中止となり学会誌上開催となったため、本来期待されていたポスターセッションでの議論が叶わなかった
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）上述の通り確立した細胞内因子極性局在の解析手法を用いて、既に撮影した共焦点顕微鏡写真画像の解析を行ってPAR3等因子の細胞内極性についてのデータをさらに蓄積する。またDlg1遺伝子欠損マウスでの計測も行う。
（２）新たな解析手法とそれを用いた有毛細胞内細胞極性解析の結果を論文報告する。
（３）（１）で、Dlg1遺伝子の欠損によりPAR3等の細胞内極性局在が影響を受けていたら、PAR3等因子の機能不全がDlg1遺伝子欠損マウスにおける収斂伸長異常発症を仲介していた可能性が出てくるため、これについて検証する。
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| Causes of Carryover |
本来であれば2019年度中に研究成果をまとめて論文投稿を行う予定であったが、計画遂行に遅れが生じたためまだその段階に至っていない。これらの作業を、新型コロナウイルスによる緊急事態宣言および在宅勤務解除後に順次進め、次年度使用額を、その際のデータの追加解析、論文英文校正および論文投稿・掲載料等に充てる。
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