2021 Fiscal Year Research-status Report
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20K06656
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
竹内 隆 鳥取大学, 医学部, 教授 (70197268)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | hox / 器官サイズ比 / 尾長 / 椎骨数 / 軟骨形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一般に、動物の様々な組織のサイズ、重量は一定の比になるように発生し、それが維持される。この機構は動物の生存と活動のために極めて重要であるが、その分子機構はほとんどわかっていない。私たちはイモリで作製されたHox13変異体（以下変異体）で尾長率が著しく増加することを発見した。このような器官サイズ比に異常をきたす変異体はほとんど見つかっておらず、その解析は上記の分子機構の理解に役立つ。昨年度は、変態後のイモリを使用し、マイクロCT解析により変異体の尾長の増加は尾椎数の増加によることを突き止めた。しかし、変異体の発生・成長過程のいつからどのような異常が生じるのかは不明であった。このため、受精後から変態前の様々なステージで尾長率、尾椎の数を測定した。その結果、以下を見出した。(1) 頭胴長が10mm（受精後16日付近）から変異体で尾長の増加が確認された。(2) 変態後と同様に変異体では尾椎数が有意に増加した。(骨解析が可能であった頭胴長が15-25mmの野生型13匹、変異体15匹）(3) 70%以上の変異体の尾の先端で軟骨マーカーであるアルシアンブルーに強く染まる周期的な構造があった。以上の結果から変異体が野生型に比べ、尾長率が増加する原因は発生直後からの尾椎数の増加であることがわかった。また、その増加におそらく尾の先端での軟骨形成が野生型に比べ、活発化していることが示唆された。したがって、Hox13遺伝子は尾の先端での軟骨形成を抑制することで尾椎数を制御することにより尾長率を一定に保つ役割があることが考えられた。本研究は様々な動物の様々な組織のサイズ比を決定、維持する機構の理解に大いに寄与する。
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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
当該年度の目標として変異体の尾長率がいつからどのように増加するかの要因を尾椎レベルで明らかにすることが達成されたとともにその背景となる機構の可能性を見出すことができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度の成果を基盤に以下の研究を推進する。
1. 野生型と変異体間で変態前および後において尾の先端で尾椎形成過程の違いを組織学的に探る。特に軟骨形成活性に注目する。
2. ゲノム編集で作製されたHox13変異体からF1動物が得られたのでその交配により生殖系列変異体を作製し、F0動物と同様に尾長増加が起こるかどうかを検討する。これはオフターゲットによるものでないことを示すことになる。初期的な成果からすでにHox13変異依存的に表現型が確認されている。
3. 上記の解析に加えて余裕があれば、尾におけるHox13遺伝子の発現をさまざまなステージで調べ、いつ、どこで働くかをみる。この結果、生涯にわたって尾椎数を制御する機構の解明に役立てる。
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Research Products
(13 results)
