2022 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 – 2024-03-31
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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 |
多細胞動物の一生において、体を形づくる発生過程には未だ説明しきれていない分子メカニズムがたくさん存在する。例えば、単純な細胞シートが陥入を経て原腸を作る過程の分子メカニズムを完全に説明するには情報のかなりが不足している。そこで、本研究では人生の中で最も重要であるとさえ言われる原腸陥入過程において、トロポニンが非筋肉細胞で担う働きを明らかにすることを目的とする。トロポニンはカルシウムイオンを受容し筋収縮スイッチを担うタンパク質であり、骨格筋でのみ機能するとされている。
今年度はトロポニン複合体が骨格筋と同様にトロポミオシンと共にアクチンミオシンの結合を阻害しているのかどうかをトロポミオシンの発現解析やin vitroアッセイによって確認した。発現解析にはin situ hybridizationとqPCRを、in vitroアッセイには大腸菌のタンパク質発現を活用し、必要な材料を得た。その結果、トロポミオシンは原腸細胞でトロポニンと共に発現しており、協調してアクトミオシンの相互作用を阻害している可能性が見出された。さらに、in vitroアッセイによりトロポニンとトロポミオシンおよびアクトミオシンそれぞれの相互作用を検出すると、トロポニンが予想通りアクトミオシンの結合を阻害している可能性が高いことが示された。これによって、ウニ胚の原腸陥入時にトロポニンが陥入する細胞ないにおいて、形態変化つまり細胞運動のきっかけを作っていることが強く示唆された。
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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
トロポニンが骨格筋以外の組織でも筋肉同様トロポミオシンと協調してアクトミオシン制御に関与している可能性を強く示すことができたため。昨年度までのトロポニンの発現と機能に加え、今年度はトロポニンがどのように細胞形態の変化に関与しているのかを理解する方向へ一歩進むことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
in vitroアッセイをより詳細に解析する。現在得られているデータは強い示唆を示すものの、科学的に結論を出すところまで到達していない。そこで、複数回解析を行い、確実なデータであるのかを検証すると共に、研究成果として納得できるレベルまで詰める。さらに、カルシウムイオン依存できかどうかの結論もだせていないため、カルシウムイオン結合タンパク質の関与なども調べることでトロポニンが原腸陥入を制御している仕組みの理解を深める。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染症の拡大により研究計画変更を余儀なくされたため。具体的にはウニのベストシーズンに繰り返しの実験をできず確証を得るデータ取得までに予想以上の時間がかかってしまった。その皺寄せで計画のいくつかが後回しになっているため。
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