2022 Fiscal Year Annual Research Report
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19K16144
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
秋山 隆太郎 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (00790403)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 器官サイズ / 器官機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多細胞生物の器官は、その機能に応じた様々な三次元構造をとるが、肺胞や腎臓のボーマン嚢にみられるような球形もその基本構造の一つである。実際の生体内では真球形をとるわけではなく、各組織での機能発現に適した半球や楕円体に調節されていると考えられるが、そのしくみはよくわかっていない。本研究では、ゼブラフィッシュの左右差決定器官クッペル胞（KV）の楕円体形成をモデルとし、器官の楕円体形成と機能の定量的な解析・理解を目指す。胚発生過程では100個程度のKV細胞が楕円体の内腔を形成し、内腔面の微繊毛の回転によって反時計回りの水流（ノード流）が発生することで、内臓の左右差が規定される。したがってKVは、楕円体（KV内腔の形態）とその機能（ノード流・左右差）を定量・評価するのに適した実験系である。
本研究では、予備実験から得られた二つの作業仮説１）KV内腔の三次元変形が正常なノード流の生成に必要である、２）ノード流がKV内腔の三次元形態を制御している、の検証を通じて、クッペル胞における楕円体構造とその機能との相互作用を明らかにすることを目的とした。
今年度は昨年度から引き続き、KVに外力を加えて内腔の変形を操作する方法について検討した。これまでのところ、有効な操作方法を見出すには至っていないので、今後も引き続き検討を進める予定である。これと並行してKV内腔の三次元形態を制御する分子メカニズムについて検討し、機械刺激等の物理刺激で活性化されるTRPチャネルの一つを薬理学的に阻害すると、内腔の立体構造構築が障害され、左右差異常が引き起こされることを見出した。今後どのような機序でTRPチャネルがKV内腔の三次元形態を調節しているのか調べる予定である。
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