2016 Fiscal Year Research-status Report
三次元器官の構築と維持を司るHippo-Yapシグナル伝達系の解析
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16K08588
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
浅岡 洋一 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (10436644)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 細胞内シグナル伝達 / 器官構築 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脊椎動物の体は複雑な三次元的形態をしており、組織や器官が正しく形作られ適切に配置されることにより初めて機能を発揮できる。こうした三次元的な形態形成の場には組織張力の制御が不可欠であるが、その詳細な分子機構については不明な点が多い。我々はこれまでに、表現型を指標にした網羅的変異体スクリーニングにより、重力に抗した形作りができずに扁平胚の表現型を示すメダカhirame (hir) 変異体を同定した。この変異体の解析から、原因遺伝子YAPがアクチンの重合制御により細胞張力を介して細胞外基質の硬さを調整し、組織の三次元形態と配置を統御することを見出した。すなわち、YAPは組織メカニクスの相補性を担いメカノホメオスターシスを統御するマスター分子の１つであると考えられた (Nature, 2015)。しかしながら、Hippo-YAPシグナル伝達系がいかにして上皮組織を構成する個々の細胞間の力学的な相互作用を統御し、三次元的な組織構築・維持を実現しているのかという問題は依然として謎に包まれている。我々はこうした背景を踏まえ、メダカ胚の立体組織形成・維持において、組織の力学特性を統御するYAP分子ネットワークの実体を明らかにすることを目的とした。本研究では、RNA-seq法によりメダカ野生型胚とhir変異体胚との間の比較トランスクリプトーム解析を行い、YAPメカノネットワークの構成因子の同定を目指した。具体的には、明確な表現型が確認できる発生期のメダカ野生型胚およびhir変異体胚から、それぞれtotal RNAの抽出を行った。3回ずつ独立して抽出を行い、最終的に合計6つのRNAサンプルを得た。これらのRNAサンプルを用いてRNA-seq解析を行った結果、hir変異体において顕著な発現変動を示す複数の遺伝子を明らかにした。
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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
本年度のRNA-seq法によるメダカ野生型胚とhir変異体胚との間の比較トランスクリプトーム解析から、YAPメカノネットワークの候補遺伝子を明らかにすることができた。本候補遺伝子の詳細な解析をさらに進めることにより、Hippo-YAPシグナル伝達系による組織の三次元構築メカニズムを理解することができると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、CRISPR-Cas9システムを用いたノックアウトメダカの作成を進めることにより、YAPメカノネットワークを支える重要分子を明らかにできるものと考えている。
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| Causes of Carryover |
本研究課題の研究目的を達成するにあたり、他の研究グループが発表した論文を精査した結果、当初の研究方法に加え新たな研究手法の開発ならびに培養系の導入などを検討する必要が生じたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
組織の力学特性を統御するYAP分子ネットワークの全貌を明らかにするために、モデル生物メダカを用いた解析に加えて、新たに三次元細胞培養系を用いた解析が可能であるかどうか検討する予定である。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] The mevalonate pathway regulates primitive streak formation via protein farnesylation.2016
Author(s)
Yoshimi Okamoto-Uchida, Ruoxing Yu, Norio Miyamura, Norie Arima, Mari Ishigami-Yuasa, Hiroyuki Kagechika, Suguru Yoshida, Takamitsu Hosoya, Makiko Nawa, Takeshi Kasama, Yoichi Asaoka, Reiner Wimmer Alois, Ulrich Elling, Josef M. Penninger, Sachiko Nishina, Noriyuki Azuma and Hiroshi Nishina
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 6
Pages: 37697
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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