2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of the olfactory system in turtles
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17K08120
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
中牟田 祥子 岩手大学, 農学部, 特任研究員 (70724532)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷口 和美 北里大学, 獣医学部, 准教授 (00171843)
横須賀 誠 日本獣医生命科学大学, 獣医学部, 教授 (90280776)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 発生・分化 / 嗅覚系 / カメ / 爬虫類 / in situ ハイブリダイゼーション / 嗅上皮 / 鋤鼻器 / 嗅覚器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は生息環境に応じた嗅覚系の多様性が生じるメカニズムの解明を目指し、水生、陸生、半水生のカメの嗅覚系の発生過程を解析している。
転写因子 Fezf (Fez family zinc finger protein) 1および2は、マウス胚嗅覚器において嗅上皮および鋤鼻器の正常な発達に不可欠であり、Fezf1は嗅上皮、Fezf2は鋤鼻器に発現する(Eckler et al.2011)。2017年度は半水生のスッポンとミシシッピーアカミミガメ、陸生のケヅメリクガメの胚嗅覚器におけるFezf1および2の発現を解析し、何れのカメにおいてもFezf1は上憩室と下憩室両方の嗅細胞に発現し、Fezf2は下憩室上皮の支持細胞に発現すること等を明らかにした。
B cell leukemia/lymphoma 11B（Bcl11b）は細胞の運命決定に関わる転写因子で、哺乳類の胚嗅覚器に発現することや(Leid et al. 2004)、嗅覚受容体の発現制御に関わることが知られている(Enomoto et al. 2011)。2018年度は、スッポン、アカミミガメ、ケヅメリクガメの胚嗅覚器におけるBcl11bの発現解析を行い、3種のカメに共通してBcl11bは上憩室上皮の嗅細胞に発現することが明らかになり、Bcl11bがカメ嗅細胞の発生運命決定に関わることが示唆された。また、下憩室上皮の微細形態が互いに異なる2種のカメ（スッポンとクサガメ）の胚嗅覚器について、ニューロンマーカーを用いた免疫組織化学的解析を行い、上憩室上皮および下憩室上皮の発生起源および発生機序はそれらのカメの間で共通していることを明らかにした。
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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
当初の研究計画では、2017年度はスッポン胚において、2018年度にアカミミガメとケヅメリクガメの胚においてそれぞれ、嗅覚系の形態や機能を決定する分子基盤をin situ ハイブリダイゼーションや免疫組織化学で解析する予定だった。実際は上記3種のカメ胚におけるFezf1とFezf2のin situ ハイブリダイゼーション解析が2017年度末までに完了し、それに加え2018年度にはBcl11bの発現解析をほぼ完了することができた。さらに2018年度には、産卵時を除きほぼ完全水生のスッポンモドキ胚のサンプルを得ることができ、嗅覚器の形態学的な特徴を明らかにした。また、陸生のヒョウモンガメ胚サンプルも得ることができた。現在はスッポンモドキおよびヒョウモンガメの胚嗅覚器におけるFezf1, Fezf2, Bcl11bの発現解析を準備中である。免疫組織化学については、スッポンとクサガメ2種類のカメ胚について嗅覚器の発生機序が共通することを示す論文を出すことができたが、嗅神経鞘細胞マーカーを用いた免疫組織化学的検索は予備実験を行うにとどまっている。全体的にみるとおおむね順調に進展し、最終的には計画通りの実験データを得られる見込みが立っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度はスッポンモドキとヒョウモンガメの胚についてFezf1, Fezf2, Bcl11bのin situ hybridization解析を行う。さらに、水生、陸生、半水生のカメ胚において、ニューロンマーカーや嗅神経鞘細胞マーカーを用いた免疫組織化学およびin situ hybridizationを行い、嗅神経の形成過程において上憩室上皮由来の軸索束と下憩室上皮由来の軸索束をそれぞれ構成する細胞を同定する。以上のデータを統合し、哺乳類とカメの間、水生・陸生・半水生のカメの間で嗅覚系の発生メカニズムに関する共通点と相違点を明確化する。
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| Causes of Carryover |
2018年度にカメ胚嗅覚器組織で行う予定だった、嗅細胞神経鞘細胞マーカーを用いた免疫組織化学については、最適条件を検討する予備実験を行うにとどまったため、2018年度には免疫組織化学に必要な試薬や物品の購入金額が予定を下回った。2019年度は水生、陸生、半水生のカメの胚において免疫組織化学的解析を重点的に進めていくため、そのために必要な試薬や物品の購入に充てる。
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Research Products
(3 results)
