2020 Fiscal Year Research-status Report
ヒラメの有眼側特異的色素胞分化および無眼側の分化抑制を制御するメカニズムの解析
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18K05813
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
横井 勇人 東北大学, 農学研究科, 助教 (40569729)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 徹 東北大学, 農学研究科, 教授 (70344330) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ヒラメ / 左右非対称 / 色素胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒラメやカレイなどの異体類は変態を経て左右非対称な体色を呈するが、人工飼育下では無眼側の黒化や有眼側の白化などの体色異常が発生して問題となっている。本研究では、ヒラメ変態の成体型色素胞の左右非対称な分化について、有眼側特異的な色素胞分化とともに、無眼側における色素胞の分化抑制に着目し、その分子メカニズムを明らかにするために研究を行っている。
ブラジル産アルテミア(BA)給餌により生じる有眼側の白化異常をモデルとし、有眼側の色素胞分化が抑制されるメカニズムについて、遺伝子発現プロファイルの変化として検出するために次世代シーケンサーを用いたトランスクリプトーム解析を行った。実験群のBA給餌群と対照群の米国ユタ産アルテミア(UT)給餌群について、HiSeq2000によるRNA-seq解析により発現強度の異なる遺伝子を網羅的に同定した。まずRT-PCRにより、ドライデータを検証した。続いて、遺伝子の機能を発生遺伝学的に解析するために、ゼブラフィッシュをモデルとして実験を進めている。ゼブラフィッシュオーソログを単離し、RT-PCRとwhole mount in situ hybridizationにより発現様式を解析したが、これまでのところ、発生過程における顕著な発現は観察されなかった。
生体内で色素胞分化における機能を直接的に観察するために、過剰発現実験を行うためのプラスミドコンストラクションを進めた。タンパク質の機能発現ドメインを置換して、機能亢進型または機能抑制型キメラタンパク質を構成し、異所的な発現により色素胞分化への影響を観察する予定である。
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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
実験規模縮小の影響が一部の実験にあるものの、遺伝学的な実験を行うためのノックイン系統等の準備は順調に進んでいるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
トランスクリプトーム解析により単離した、色素胞分化抑制候補遺伝子について、機能亢進型および機能抑制型キメラタンパク質を異所的に発現して色素胞分化への影響を解析する。分化抑制遺伝子は正常個体では無眼側で機能していることが予測されるが、この遺伝子の機能亢進タイプを有眼側に発現すると色素胞分化が抑制され、機能抑制タイプの発現で無眼側において色素胞分化が脱抑制されることが予測される。色素胞分化の指標として、gch2やdhfr等のマーカー遺伝子を使用して異所的遺伝子発現の影響を評価する。また実験系の簡略化のため、ゼブラフィッシュなどのモデルシステムを用いた実験についても検討する。
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| Causes of Carryover |
2020年度は新型コロナウイルス感染症パンデミックの影響で、参加を予定していた国際学会が中止になり、また国内学会がオンライン開催になった。また計画していた実験の一部は翌年度に実施することとした。これらのことから、予算についても当初の予定から変更し、2021年度に延期して再設計した実験に使用するための試薬・物品の購入に使用することとした。
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