2021 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms of flounder metamorphosis regulating the pigment cell differentiation in ocular side and inhibiting it in blind side
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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鈴木 徹 東北大学, 農学研究科, 教授 (70344330) [Withdrawn]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、これまで研究されてきた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た。
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、次世代シーケンサーを用いたRNA-seq解析により遺伝子発現プロファイルを比較して発現の異なる遺伝子を単離した。
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。これらの内、色素胞分化への関与が知られている遺伝子と、組織分化のスイッチとして機能することが示唆されている遺伝子に着目し、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、オーソログを単離してRT-PCRとwhole mount in situ hybridizationにより発現様式を解析した。
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条件検討を実施した。ヒラメ生体の色素胞分化への影響を検討するため、ヒラメ稚魚への外来遺伝子導入方法としてエレクトロポレーション法を採用し、GFPおよりルシフェラーゼをレポーターとして至適条件を検討した。今後は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における機能を明らかにしたい。
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