グリコーゲン代謝関連シグナル経路による初期胚発生制御機構の解明

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K07408
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 日下部 杜央 京都大学, 生命科学研究科, 講師 (80378843)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: アフリカツメガエル

Outline of Annual Research Achievements

動物は栄養源であるグルコースを、グルコースの多量体（グリコーゲン）として貯蔵する。グリコーゲンおよびグルコースの代謝がどのような機構で胚発生に関与するのか明らかにすることは、動物一般の発生と栄養の関係を理解するために重要である可能性がある。我々はこれまで、アフリカツメガエル初期胚外胚葉においてFGF/Ras経路により発現制御を受ける遺伝子を複数同定し、初期胚発生過程の神経分化、表皮分化、多繊毛細胞分化、イオノサイト分化等における機能を報告してきた。これらのうち機能解析を進めていなかった遺伝子として、グリコーゲンおよびグルコース代謝関連酵素遺伝子が含まれていた。そこで今年度は、グリコーゲン代謝関連酵素遺伝子に着目して、アフリカツメガエル初期胚発生過程における機能を調べる事にした。各発生段階におけるグリコーゲン代謝関連酵素遺伝子の発現量を、アイソフォームごとにqPCRを用いて調べたところ、受精直後がもっとも発現量が高くその後減少するものと、受精直後はほとんど発現しておらず発生が進むにつれて発現が高くなるものがあった。また、アイソフォームごとの発現を区別するために3’UTR領域をプローブとして用いて、Whole mount in situ hybridizationを行ない、全胚および切片での観察を行なったところ、アイソフォームで共通の発現領域と、アイソフォーム独自の発現領域があることがわかった。さらにアンチセンスモルフォリノオリゴを用いたアイソフォーム特異的なノックダウン実験に着手し、アイソフォームごとに異なる発生過程で機能していることが示唆される予備的結果が得られつつある。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の研究対象であるグリコーゲン代謝関連酵素遺伝子の機能解析を進めることができた。

Strategy for Future Research Activity

アイソフォーム特異的なノックダウンの予備的実験の特異性・再現性を確認するとともに、得られた表現型の詳細な解析にも着手する。

Causes of Carryover

次年度使用が生じた理由としては、学会出張による情報収集なしで研究を進めることができたため旅費がゼロとなったこと、高額消耗品の購入なしに研究を進めることができたため物品費が少なかったことが挙げられる。次年度の使用計画としては、アフリカツメガエルとその餌、モルフォリノオリゴ、in situ hybridization関連試薬、マイクロインジェクション関連消耗品などの購入を予定している。また、必要に応じて、情報収集や学会発表のための旅費に使用する。