２つの細胞系譜で独立に遺伝子操作を行い細胞自律的・非自律的効果を解析する技術開発

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K22436
• Research Institution: Kyorin University
• Principal Investigator: 粟崎 健 杏林大学, 医学部, 教授 (60359669)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 健太郎 杏林大学, 医学部, 講師 (30733068)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Keywords: 細胞系譜 / ショウジョウバエ / 部位特異的組換え

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、キイロショウジョウバエで開発された既知の遺伝学的解析技術を巧妙に組み合わせることで、「2種類の異なる親細胞に由来する細胞集団で独立に遺伝子操作を行い細胞自律的・非自律的効果を同時に解析する技術」を開発することである。そのために、本研究では、２種類のグリア集団に注目して研究を行う。我々はこれまでに、ショウジョウバエの成虫脳に形成されるニューロピルグリア組織は幼虫被覆グリアに由来するL-EG細胞系譜と、幼虫脳で誕生するgcm遺伝子を発現するグリア前駆体に由来する、gcm細胞系譜に由来することを発見し、報告した (Kato et al Development 2020)。そこで、本研究では、L-EG細胞系譜とgcm細胞系譜をそれぞれ独立に空間的かつ時間的細胞操作を行う。そのために、本年度は、この２つの細胞集団を特異的にラベルするためのエンハンサー配列の同定に力を注いだ。gcm細胞系譜については、これまでの研究からその候補となるエンハンサー配列を含む、エンハンサーGAL4系統を単離しているが、L-EG細胞系譜については、これまで候補として考えていたエンハンサー配列を含む、エンハンサーGAL4系統にgcm細胞系譜がコンタミンしているという問題があり、再度探索する必要があった。公表された論文、ならびに公表された発言データーベースを元に、一時探索を行い約１０のエンハンサーGAL4系統を候補として解析を行った結果、脳における幼虫L-EG細胞を極めて特異的にラベルすることができる、系統を同定することができた。また、本実験で使用が予定される、KD１/KDRT systemがワークすることを確認した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の成功のキーは、解析系を絞ることと、２つの細胞集団の前駆細胞（親細胞）時期特異的にラベルするエンハンサーを同定することである。この２つに関して初年度において成果をあげることができたため、順調であると判断した。

Strategy for Future Research Activity

本年度は次の難関に取り掛かる、それは得られたエンハンサーを元にエンハンサーGAL4-GeneSwitch系統, LexA-GeneSwitch系統を作成することである。特にLexA-GeneSwitch系統については、あまり情報がないため、試行錯誤が必要であるが、当初の研究計画通りこれらを作成し、細胞ラベル系を構築する予定である。

Causes of Carryover

遺伝子組み換え系統の作成のために分子生物学実験がセーブできたため、消耗品の購入が予想以上に少なかった。こ れについては、次年度以降に、一部の実験を外注して時間短縮にために活用するなどして、効率的に実験が実施できるように使用していく予定である。