2020 Fiscal Year Research-status Report
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19K16153
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
新田 昌輝 基礎生物学研究所, 初期発生研究部門, 特別訪問研究員 (50829900)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 平面内細胞極性 / 恒常性維持 / 卵管 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
卵管上皮の多繊毛細胞は一方向的に繊毛を動かし、卵を子宮へと輸送する。このような器官の軸に沿った上皮細胞の細胞極性は平面内細胞極性（Planar cell polarity; PCP）と呼ばれ、上皮組織が機能を発揮するために必要である。哺乳類の上皮組織ではダメージを蓄積した細胞が排除され、幹細胞から新たに細胞が供給されることにより組織の恒常性が維持される。このような上皮組織の恒常性維持過程において、平面内細胞極性が維持される仕組みは明らかにされていない。上皮組織に新たに供給された細胞（新生細胞）はどのようにして器官の向きを読みとり、平面内細胞極性が維持されるのだろうか。本研究では、平面内細胞極性の恒常性を維持する分子機構の解明を目指し、個体の一生を通じて細胞の入れ替わりが起こるマウスの卵管や卵管の培養細胞を実験系とし、分子動態の解析や上皮細胞の遺伝子発現解析に基づくスクリーニングを行う。
平面内細胞極性の形成にはPCP因子の細胞境界上での偏りが必要であり、卵管上皮では多繊毛細胞の分化過程でPCP因子の偏りが生じる。平面内細胞極性が維持される仕組みを調べるために、生体内や培養した卵管でPCP因子をライブイメージングする実験系の立ち上げを進めた。現在これらの実験系でPCP因子の挙動を解析し、新生細胞がPCP因子の偏りを獲得するプロセスを解析している。また、多繊毛細胞の分化過程における遺伝子発現を解析したところ、分化に伴い発現変動する遺伝子を多く見出した。卵管上皮の培養細胞を用いて、これらの遺伝子の中からPCP因子の細胞境界上の局在に必要な遺伝子を同定する実験を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度はFACS（fluorescence-activated cell sorting）により上皮細胞を回収し、RNA sequencing で遺伝子発現を解析することを試みた。しかし、期待通りに分化過程の多繊毛細胞を回収することは難しく、当初の計画通り single cell RNA-sequencing のデータを用いて研究計画を進めることにした。このため、進捗状況を「やや遅れている」と判定したものの、その他の実験計画は当初の予定通り進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
新生細胞の分化過程でPCP因子の偏った局在が形成される仕組みを調べるため、卵管の培養系や生体内でのイメージングによるPCP因子の動態の解析と、PCP因子の動態を制御する分子のスクリーニングを進める。スクリーニングでは卵管上皮由来の細胞株で候補分子を過剰発現、あるいは発現をノックダウンし、PCP因子の量や局在への影響を解析する。
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| Causes of Carryover |
RNA sequencingを実施する計画に変更したことが主な理由である。次年度は当初の計画の実験に加え培養細胞系でのスクリーニングを実施するため、そのための予算を配分する。
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