2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K14729
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
池ノ内 順一 九州大学, 理学研究院, 教授 (10500051)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ヒドラ / 上皮細胞 / 損傷応答 / カルシウムシグナル / CRISPR-Cas9 / 細胞接着装置 / 外胚葉上皮細胞 / 刺胞動物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
上皮細胞の細胞接着分子の機能解析はこれまで培養細胞を用いた研究を主体として進められてきた。しかしながら培養上皮細胞はその樹立過程で増殖や分化などの精緻な制御機構を失っており、機械的な細胞接着機能や形態の観察以外の解析には適さない。ヒドラはイソギンチャク等と同様に刺胞動物に属する原始的な多細胞動物である。ヒドラは外胚葉性上皮細胞、内胚葉性上皮細胞とその中間に細胞外マトリックスをもつ動物で、間葉組織を持たない。一方で、ヒドラの上皮細胞は発達した細胞間接着装置を有し、ゲノム上にはヒトと相同な細胞接着分子群の遺伝子セットが存在する。本研究提案では、申請者の考案したヒドラへの遺伝子導入法を用いて、飼育が簡便で安価なヒドラを上皮細胞の接着分子の機能解析に適したモデル生物として確立することを目指す。
本年度は、共同研究によりヒドラ受精卵への遺伝子導入マイクロインジェクション手技が向上し、高確率に遺伝子導入が可能になった。また培養上皮細胞の研究から上皮細胞の損傷応答に関して興味深い知見が得られたので、ヒドラ個体の上皮細胞シートにおいてもそのような応答が観察されるか検証するための準備を進めた。さらに、別の共同研究によって、ヒドラ受精卵もしくはヒドラ個体に対して、GFPなどの外来性タンパク質を打ち込み細胞内に導入することができるかについて検討を行った。これは将来的にCRISPR-Cas9法によりヒドラの遺伝子破壊個体の作出に際して必要となる技術である。効率はまだ十分ではないが、個体の一部にGFPをタンパク質の形で導入することが可能であることを確かめた。
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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
ヒドラを上皮細胞の新たなモデル生物、研究材料として確立する上で、高効率な遺伝子導入技術および遺伝子破壊法の確立が必須である。遺伝子導入に関しては、様々な方法を検討した結果、受精卵へのマイクロインジェクションが有効であることが明らかになった。遺伝子破壊法としては、CRISPR-Cas9が最も期待されるが、これについては次年度の課題としたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
GFPタンパク質を指標として、タンパク質をヒドラ受精卵もしくはヒドラ個体に導入する方法を確立し、CRISPR-Cas9法によるヒドラの遺伝子破壊株の樹立を試みる。これとともに、培養上皮細胞の研究から上皮細胞の損傷応答に関して興味深い知見が得られたので、ヒドラ個体の上皮細胞シートにおいてもそのような応答が観察されるかについて検証を進める。
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