2020 Fiscal Year Research-status Report
ハイスループット解析系を用いた新規温度情報伝達分子の単離
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18K06344
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
太田 茜 甲南大学, 自然科学研究科, 研究員 (50410717)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 温度情報伝達分子 / 温度受容体 / 低温耐性 / 温度受容ニューロン / 線虫 / C. elegans |
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| Outline of Annual Research Achievements |
温度は生物の生存に必須の環境情報である。動物において温度情報は神経系や表皮など様々な細胞で受容されることが知られている。その中でも、感覚神経細胞における温度受容には、TRPチャネルが関わることが知られている一方で、TRPチャネル以外の温度受容体については未解明の点が多い。本研究者は、これまでに線虫C. elegansをもちいた低温耐性の解析から、個体の低温耐性が、頭部の温度受容ニューロンで受容された温度情報によって制御されることが見つかってきた(Ohta et al., Nature commun, 2014)。この温度受容ニューロンにおいて、温度情報は視覚や嗅覚などと同様に三量体Gタンパク質(Gα)で伝達されることが見つかってきている(Ohta et al., Nature commun, 2014; Ujisawa et al., PLOS ONE, 2016)。本研究では、低温耐性における温度受容ニューロンに着目し、新規の温度情報伝達に関わる分子の同定を目指し解析を進めている。具体的には、Gαの上流で温度情報伝達に関わる分子、そしてGαに依存しない温度情報伝達分子に着目し、未同定の新規の温度受容体の単離を目指し逆遺伝学的スクリーニングと順遺伝学的スクリーニングを行った。本年度は、線虫のTRPVチャネルであるOSM-9とOCR-2が複合体を形成して温度を受容していることを明らかにした。OSM-9とOCR-2は、これまでに温度受容体としては報告されておらず、電気生理学的な解析も成功していなかったため、新規の知見となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
温度の情報処理に関わる分子を非常にシンプルな実験系でハイスループットに同定することができれば、その知見は飛躍的に増加すると考えられる。本研究では、近年同定した低温耐性現象を解析モデルとして、温度情報伝達に関わる新規の分子の同定を行うことで、基本原理の解明を目指している。
本年度は、コロナ禍による緊急事態宣言があり、その後の共同研究出張が本務校と受け入れ先の双方の制度上叶わず、新規温度受容体の生理学解析が計画どおりに進展しなかった。
その一方で、本年度は、これまでに温度受容体として報告されていなかった線虫のTRPVチャネルであるOSM-9とOCR-2が複合体を形成して温度を受容していることを明らかにした。
このように、当初の計画より大幅に遅延しているが、その一方で新しい成果も得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に引き続き、低温耐性における温度受容ニューロンに着目し、未知の温度情報伝達に関わる分子の同定を進める。未同定の温度受容体などの温度伝達分子の単離のための逆遺伝学的スクリーニングと順遺伝学的スクリーニングを引き続き進める。前年度に候補として同定された温度受容体の遺伝子に関しては、引き続き表現型と神経活動のCa2+イメージングから温度情報伝達への関与を解析すると同時に、温度に応答しない細胞に強制発現させ、温度応答性を獲得するかなどを検証する。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍による緊急事態宣言があり、その後の共同研究出張が本務校と受け入れ先の双方の制度上、困難であったため、新規温度受容体の生理学解析が計画どおりに進展しなかった。そのため、その解析に当てていた大きな経費に関して未使用額が生じた。
一方で、もう一つのプロジェクトに関しては、効率的に研究を遂行するために研究の遂行に務めたため、興味深い結果が得られた。
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