2019 Fiscal Year Research-status Report
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19K06736
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
谷口 俊介 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (00505331)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 原腸陥入 / トロポニン / 細胞形態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞は動物の一生において、様々なタイミングでその形を変える。特に、体を形づくる発生過程においては、時空間的にいくつもの細胞形態を経験しながら最終的に三次元の体を支える構成要員として適切な形と機能を維持した状態で落ち着く。この一連の過程で、細胞内で起こる分子同士の相互作用はこれまでも多く研究されてきたが、単純な形態変化、例えば上皮性のシートであった細胞が、発生の初期に新たな胚葉を作る過程で陥入する仕組み一つを見ても、それを丸ごと正確に説明できる状況からは程遠い。そこで、本研究では、ダイナミックな初期発生過程の一つである原腸陥入を標的にして、体が透明で陥入過程を外部から丸ごと観察できるウニ胚を用い、細胞形態を制御する新規分子メカニズムの発見を目的としている。特に、筋肉細胞で働くカルシウムイオン依存性タンパク質であるトロポニンがどのように関与しているのかを明確にするものである。本年度は、以前に自身の研究から示唆されていた陥入中の原腸細胞にトロポニンが発現しているのかどうかを確認した。まずは、mRNAプローブを用いてin situ hybridizationを行なった。また、プルテウス幼生期に食道の筋肉細胞で発現しているトロポニンを認識する特異的抗体を用いて、原腸陥入時の細胞にトロポニンのタンパク質が発現しているかどうかを確認した。さらにトロポニンが実際に原腸陥入時に機能しているのかどうかを確かめるため、ノックダウン実験を行なう過程で、まずは条件検討を行った。
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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
トロポニンは筋肉構成タンパク質として報告・解析されているため、原腸細胞にのような非筋肉組織に存在しているという報告はない。しかし、今年度の成果で原腸陥入時に激しく形態変化を見せる細胞にはmRNA、タンパク質共に発現していることが明らかになった。さらに、それを時系列をおって発現パターンを描写することができたことは大きな成果といえるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度に検討しているノックダウン条件を精査する。ウニ胚はモルフォリノオリゴを用いてmRNAの翻訳阻害によりタンパク質機能のノックダウンを行うが、発生初期に確実に効かせるためにいくつかトリックが必要な場合がある。また、コントロールとしてランダムモルフォリノが利用可能であるのでその使用により、得られるデータの確度をあげる。さらに、トロポニンが原腸陥入時に果たす役割を具体的に調べるために、トロポニンが結合すると思われるタンパク質情報を得て、その機能解析や生化学的性質を明らかにする実験を行う。
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| Causes of Carryover |
当初計画していた発現解析実験が順調にすすんだため、当初予定していた予算よりも低額ですんだため。
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