2018 Fiscal Year Research-status Report
Molecular recognition mechanism of T cells vs self antigen in the skin tissue remodeling
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18K06108
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
井筒 ゆみ 新潟大学, 自然科学系, 教授 (20301921)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 道彦 北里大学, 理学部, 准教授 (90240994)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | タンパク質 / 上皮 / 発生・分化 / 細胞・組織 / 免疫 / Ｔ細胞 / 細胞死 / アポトーシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度（１年目）に上げていた研究計画１の「免疫細胞機能の（器官形成における）検証」について、予定通り行った。実験材料としている無尾両生類アフリカツメガエルを用いて、これまでに研究代表者・井筒らは、成体型免疫系の標的となる抗原タンパク質の候補として、幼生皮膚に発現する２つの異なった新規遺伝子にコードされるタンパク質を単離同定している。そして、それら遺伝子に己の尾を食らう動物の意味のオウロボロス（Ouroboros）と命名した。オウロボロスタンパク質、遺伝子名はouro1（オウロ１）、ouro2（オウロ１）については、機能解析が終わっており、既に論文として報告されている。オウロボロスを無くしてやると、カエルになる際のおたまじゃくし尾の退縮の一部が阻害され、過剰に発現させてやると尾の退縮が早まるという結果から、おたまじゃくしの尾の退縮という大規模な体の作り換えに寄与することなどが示唆されている。しかし、免疫細胞が体作りに必須である直接的証拠が、十分得られていなかった。本研究では、T細胞の数を50%まで減少させる方法を確立し、Jストレインという純系ツメガエルを用いることで、一度取り除いたT細胞を外部から注入し、回復させるという実験を遂行した。前年度までに得られた基盤研究助成によって確立した方法を繰り返して行い、統計処理をすることで、論文投稿準備を整えることを目的とし、井筒と大学院生小林遥香によって達成した。
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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
研究計画にあげた課題について、おおむね順調だが、成果が期待以上にでている面もある。研究計画２で挙げた、おたまじゃくしの尾以外の器官形成におけるオウロタンパク質を介した免疫機能についての研究が、予想外に進んだ。主な理由は、準備状況にある。この研究には、井筒らが既に作成していた遺伝子組換えツメガエルを使用する計画だったが、昨年度末F3世代を作成することができた。それによって、これまでF2世代をつかって予備的に得られていた表現型より、格段にクリアかつ均一な結果が示された。おたまじゃくしは尾以外の組織も成体へ体の作り換えが起こる時に、プログラム細胞死によって消失するが、従来甲状腺ホルモンによって消失すると言われてきた中、井筒らは複雑な尾の細胞死には、免疫系の細胞と細胞により認識機構も関与すると主張してきた。このことが、前肢の形成時に上腕嚢皮膚（brachial sac skin）が消失する際にも、当てはまる可能性が示唆された。今後繰り返し実験することで論文投稿へ進めたい。井筒と大学院生石森泉が担当する。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、上腕嚢皮膚（brachial sac skin）が消失する際の上皮組織における発現様式をqPCR法 (申請キット試薬類)で調べる。これも予備的実験は既に行われているが、上腕嚢皮膚に丸状に細胞死がおこる理由を探るために、発現様式はRT-PCRだけでなく、whole mountで調べる必要があるので、初期胚の既存の方法を改良し詳細な解析を進める。良好な結果が得られた場合、トランスジェニックだけでなく、CRISPR法を用いた阻害実験から機能を解明する。
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| Causes of Carryover |
研究が予想外に進んだため、トランスジェニックツメガエルのヒートショックプロモーター下流に組み込まれているouro遺伝子を発現誘導させるため、熱刺激を加えるために使用するプローブ（半田ごてのような先端部分の消耗品部品）を追加購入するために、前倒しの費用が必要であった。
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