2020 Fiscal Year Research-status Report
魚類塩類細胞分化誘導シグナリングの解明から迫る広塩性決定因子の同定と応用
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19K15912
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
宮西 弘 宮崎大学, 農学部, 助教 (30726360)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 塩類細胞 / 環境適応 / 分化誘導因子 / 浸透圧調節 / メダカ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
魚類の浸透 調節は体 環境の恒常性の維持に重要であり、その機構の解明は魚類の健全な育成を目指す上で資するところが大きい。魚類は主に淡水および海水という体とは異なる浸透 環境に生息するため、体のイオン 浸透調節が必須である。その役割を担うのが鰓に分布する塩類細胞である。本研究では、塩分調節を担う塩類細胞の分化誘導シグナリングカスケードを同定する。これにより、塩分環境適応を支配する遺伝子を決定し、「なぜ魚類は、川や海で生きられるの？なぜ、川や海で生きられない魚がいるの？」という根源的な疑問解決に挑む。
前年度の解析から、鰓塩類細胞に特徴的に発現する遺伝子群を300遺伝子に絞った。本年度は、約300遺伝子を対象に脳、鰓、消化管、腎臓、肝臓、生殖腺といった器官における組織別発現解析を実施し、鰓特異的に発現するもの、または浸透圧調節器官に発現するものに絞り込みを行った。さらに、淡水から海水へ移行したメダカの鰓を経時的に採取したサンプルを用い、発現変動を調べた。これらの結果を統合的に解析し、16遺伝子が選出された。いずれの遺伝子も、鰓で発現が最も高く、淡水から海水への移行で発現は上昇した。特に、これら遺伝子の中で、3遺伝子は鰓での機能は不明な転写因子として働く遺伝子である。これまでに示してきたFOXI1の様に、塩類細胞を特異的に分化させる機能を持つ転写因子は、注目すべき対象遺伝子である。これらの遺伝子は、塩分排出型の塩類細胞における機能特異的分化誘導に関わると期待できる。来年度は、これら遺伝子の機能解析を行う予定である。
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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
レーザーマイクロダイセクション法による、淡水型および海水型塩類細胞のみを採取し、各塩類細胞特異的な遺伝子プロファイルを次世代シーケンス解析等から遺伝子候補を約300遺伝子同定した。さらに、鰓塩類細胞に特異的な機能を持つと考えられる遺伝子としてさらに16遺伝子まで絞り込んだ。これら遺伝子は、特に海水型塩類細胞の分化誘導に関わると期待できるため、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
対象とした16遺伝子の組織学的解析から、塩類細胞での特異的発現を確認する。確認できた遺伝子においていは、当研究室が確立したin vivoコンディショナルノックダウンを用いて、稚魚期の淡水メダカにおける対象遺伝子のノックダウンを行った後、海水へ移行させることで、生存率、海水型塩類細胞の発現解析から、塩類細胞における機能を同定する。
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| Causes of Carryover |
おおむね順調に進展しているが、新型コロナ感染症の拡大による影響から対象とする遺伝子の機能解析および、追加の次世代シーケンス解析が一部未完了である。そのため、次年度に行うこととし計画を一部変更しているため。
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Research Products
(2 results)
