2019 Fiscal Year Research-status Report
Toll/Irak1の新規機能：頭部を誘導する分子メカニズムの解明
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19K16138
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山元 孝佳 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (70724699)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 頭部形成 / 発生・形態形成 / Toll様受容体経路 / 細胞分化 / アフリカツメガエル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Toll様受容体経路（以下、Toll経路）は自然免疫応答において重要な役割を担っている。一方初期発生においては、Toll経路関連因子の発現量は多いものの、その役割については神経細胞サブタイプの分化に関わることが知られるのみでほとんどわかっていない。そこで本研究では、Toll経路の因子の１つであるIrak1を用いて、この経路が脊椎動物の初期発生で担う役割とその作用機序を明らかにすることを目的とした。
初年度はまず、Irak1の役割を明らかにした。アフリカツメガエル胚を用いて、これが発現する場所を調べたところ、頭部形成の中心となるオーガナイザー領域で発現していた。そこで、Irak1を腹側予定領域に発現させたところ、異所的に頭部が誘導された。またこの誘導活性はツメガエルIrak1だけでなく、ヒトIrak1でも保存されていた。そこで次にIrak1の必要性を調べるため、頭部領域においてIrak1をノックダウンさせたところ、頭部形成が抑制された。これらの結果から、Irak1が脊椎動物において頭部形成に必須であることが明らかになった。
またこの活性がIrak1のkinase活性依存的かどうかを調べるため、ヒトIrak1のkinase dead変異体を作成し、頭部誘導を試みたところ、kinase deadでは誘導されなかった。つまりIrak1による頭部誘導は、Irak1のkinase活性依存的だと考えられる。
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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
予定していた通り、Irak1のアフリカツメガエル初期発生における役割の解析を概ね完了させることができた。また、その作用機序についても、少なくともWnt経路に関わることは明らかに出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は引き続き、Irak1がWnt経路をどのように制御するのかを明らかにする。具体的には、Wnt経路のある因子を抑制した条件下で、Irak1が頭部誘導し得るかを調べることで、Irak1が作用するWnt経路の因子を明らかにする。またここで同定した因子がIrak1を直接的に結合するのか、kinaseの基質となるのかを生化学的に調べる。これらの解析から、Irak1による頭部誘導の作用機序を明らかにする予定である。
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| Causes of Carryover |
所属する研究室に既にあった機器を使うことで、当初計画していたよりも物品費を抑えることが出来た。この経費を次年度使用する予定である。
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