2022 Fiscal Year Annual Research Report
ペプチド作動性神経系に共通する分子シグネチャーに基づく祖先的神経細胞の再構築
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20K06662
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| Research Institution | Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University |
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Principal Investigator |
渡邉 寛 沖縄科学技術大学院大学, 進化神経生物学ユニット, 准教授 (80356261)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早川 英介 沖縄科学技術大学院大学, 進化神経生物学ユニット, グループリーダー (20739809)
稲葉 一男 筑波大学, 生命環境系, 教授 (80221779)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | クシクラゲ / 神経細胞 / 神経ペプチド / 進化 / 起源 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経細胞の獲得は動物の進化における大きなイベントの一つであるが,祖先的神経細胞がどのような性質を備えていたのかについては未だに不明である.申請者は,クシクラゲの一種カブトクラゲを材料に最先端の質量分析技術を用いた網羅的ペプチドミクスを行った.
現在までに,多くの神経ペプチドの同定に成功し,免疫染色によりそれらが発現する神経細胞を同定した.また単一細胞トランスクリプトームデータを用いた発現解析から,クシクラゲと刺胞動物/左右相称動物のペプチド発現神経細胞が類似の遺伝子シグネチャーを有することを見出した.今回の知見は,動物の進化においてペプチド性神経細胞が最初に登場した可能性を強く示唆する.
研究成果の学術的意義や社会的意義
近年のクシクラゲゲノムの解読は,最も原始的な系統の一つであるこの動物系統が,多くの神経関連遺伝子を欠いていることが示された.これをもとに,クシクラゲ類の神経細胞が独立に進化したとする仮説が提唱されるなど,神経細胞の進化的起源に関わる新たな議論が注目を集めている.しかし,このテーマに関する国内外の研究のほとんどがゲノムの遺伝子レパートリーの保存性に対する終始しており,議論の具体性が不十分であった.申請者らは質量分析技術により実験的に神経ペプチドを多数見出し,さらにクシクラゲと刺胞動物/左右相称動物の神経系の相同性を明らかにしたことで,世界的に大きなインパクトを与えた.
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