2022 Fiscal Year Research-status Report
原腸形成期の内胚葉は分泌性因子によって内臓中胚葉を誘引する
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18K06258
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
村上 柳太郎 山口大学, その他部局等, 名誉教授 (40182109)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ショウジョウバエ / 内胚葉 / 前後性 / cad / bicoid |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、内胚葉から内臓中胚葉への作用から内胚葉自体の部域分化メカニズムに重点を移した研究を続けており、この過程に関わる最重要な遺伝子であることが判明した ParaHOX遺伝子 caudal(cad)の作用機構と、内胚葉の前後端部と中央部の違いを決定することがわかったDppの作用について、その概略が解明された。これまでの研究で、内胚葉の前後軸に沿った部域分化は、概ね zygoticな遺伝子によって制御されており、中央部と前後両末端部の領域は,中腸原基の中央部を取り囲む内臓中胚葉が分泌するDpp とDpp と拮抗的な作用を持つ前後両末端から発する未知の因子によっ制御されていることが示唆された。つまり、内胚葉の前端・後端と中央部の間で拮抗的に作用する因子によって、中央と末端部の領域が決定される。さらに、内胚葉の前後性は、内胚葉後方でzygotic に発現するcad が後方を決定していることが明らかとなったが、その不在下では内胚葉の前方が分化することが示され、ここでも前後の拮抗的な関係が存在することが示唆される。内胚葉の前方は内胚葉分化のデフォルトである可能性もあり、後方内胚葉で発現の勾配を示しつつ発現する cad が、拮抗的に後方を決定していると予想している。内胚葉分化のデフォルトが前方であることを示す直接的な根拠は、bicoid と cad の二重変異を見ればいいのだが、その作成は成功していない。中央部と前後両末端で働く拮抗性と、前方と後方の間で働く拮抗性の二重の拮抗性が内胚葉の前後軸に沿う部域分化を決めていることが予測される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
内胚葉の後半部の分化を決定する主要因として caudal 遺伝子が同定され、さらに、caudal
と関連して働く因子として中腸原基の中央部の内臓中胚葉が産生する Dpp が同定された。この両因子の欠損、及び強制発現が、内胚葉の部域分化にどのように影響するか、その概要が判明した。これらはいずれも母性で発現する bicoid の間接的な影響下にあることも判明した。これで2022年度中に、研究計画の目標にほぼ到達したが、bicoid とcaudal の両者を欠いた突然変異系統の作成がうまく行かなかったことから、結果のまとめ方を修正し、二重変異の解析なしで論文を準備している。また、仕上げとしてこれまでの結果を海外の国際学会で発表する予定だったが、コロナの影響で行くことができなかった。研究期間を延長し、2023年度に国際学会での発表をする予定である。2023年度は学会発表と論文公表することに注力して結果をまとめ研究計画を完了させたいと考えている
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| Strategy for Future Research Activity |
すでに研究期間の延長を2回行っており、かなり多くの実験結果を既に得ている。2023年度はデータの整理を中心に行うとともに、内胚葉の部域分化に関わる遺伝子の進化的な側面も精査し、その結果を加えて論文を完成させ、研究計画を完了させる予定である。
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| Causes of Carryover |
2022年度は主にデータの整理・解析とその成果発表に経費を費やす計画だったが、コロナの影響で計画していた海外の学会での発表ができず、少額の予算が残った。2023年度は残りの経費を国際学会の経費の一部として使用する予定である。
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Research Products
(3 results)
