2019 Fiscal Year Research-status Report
椎間板の髄核形成に甲状腺ホルモンシグナルは関与しているのか？
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19K06677
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
中島 圭介 広島大学, 両生類研究センター, 助教 (60260311)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田澤 一朗 広島大学, 両生類研究センター, 助教 (10304388)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | thyroid hormone / notochord / matrix metalloproteinase / olfm4 / scppa2 / receptor / Xenopus / RNA-Seq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
甲状腺ホルモンの二つのアイソフォーム（α、β）のうち、βを破壊した時のみ脊索の退縮が強く抑制される事から(Nakajima et al., 2018)、脊索を外科的に分離する方法を開発し、変態期の脊索で発現量が上昇する遺伝子を解析した。尾の退縮前はαとβの発現量はほぼ1:1であるが、尾の退縮中は1:3まで上昇し、脊索ではこの比が1:8まで大きくなる。さらに、細胞外基質分解酵素であるmmp2, 9-TH, 11, 13, 14の発現量を定量的に調べたところ、mmp9-THとmmp13が変態期の脊索において局所的に発現が誘導されていた。以上の内容を General and Comparative Endocrinology 2019; 277(1): 66-72 に発表した。
退縮前の尾、退縮中の尾、脊索を除去した退縮中の尾からRNAを抽出し、RNA-Seqにより遺伝子発現パターンを比較した。退縮前後の比較により、変態期に発現量が増大する遺伝子群を同定した。また、脊索を除去した退縮中の尾と脊索を含む退縮中の尾の比較により、尾の退縮中に脊索で発現量が多い遺伝子群を同定した。次に、これら二つの遺伝子群の中で共通する遺伝子群を「変態期に脊索で発現量が増大する遺伝子群」と判断した。この解析により、mmp9-TH, mmp13, olfm4, scppa2の４つの遺伝子が、変態期の脊索で発現が誘導され、かつ、多量に発現していることを明らかとした。以上の内容を Comprehensive RNA-Seq analysis of notochord-enriched genes induced during Xenopus tropicalis tail resorption というタイトルで General and Comparative Endocrinology に投稿し、受理された
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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
これまでの内容で既に２報の論文が受理されており、順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究により、変態期の脊索で発現が上昇する遺伝子を網羅的に突き止めたので、今後はこれらの遺伝子のノックアウトフロッグを作製し、表現型を観察する。これによりこれらの遺伝子の脊索退縮における役割を明らかとする。
これらの遺伝子の一つは野生型では発現が上昇するが、 TRbeta-KO 個体では発現上昇が観察されない。このことは TRbeta による特異的な発現機構があることを示唆している。この発現機構を明らかとするために、この遺伝子のプロモーター領域をクローニングし、GFP の上流に融合させ、トランスジェニックガエルを作成する。脊索で GFP が光ることを指標に制御領域を同定し、これまで知られていなかった TRbeta 特異的な遺伝子調節機構を明らかとする。
さらに野生型と TRbeta-KO 個体の脊索の崩壊様式を組織科学的に詳細に観察し、 TRbeta-KO による脊索への影響を明らかとすることにより、脊索退縮に関わる甲状腺ホルモンシグナルの役割を解明する。
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| Causes of Carryover |
本金額は組織学的解析のために分担研究者に配分した分担金であり、分担研究者が担当する組織学的解析が当初計画よりも少なかったために次年度使用額が生じた。次年度においては本年度分も含め当初予定通りに組織学的解析に使用する予定である。
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