2020 Fiscal Year Research-status Report
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20K06666
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田尻 怜子 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特別研究員 (70462702)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | クチクラ / 変形 / ショウジョウバエ / キチン / キチン結合タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来の発生生物学では生物のかたちをつくりだす細胞レベルの機構について盛んに研究されてきた。しかし、多くの生物でかたちを直接的に規定する組織～たとえば脊椎動物の骨や昆虫の殻（クチクラ）～は主に細胞外基質（ECM）から成る。こういった細胞「外」に宿るかたちをつくりだす仕組みは、ほとんど分かっていない。ハエの変態初期には細長い幼虫の体型から太く短い蛹の体型への変化が起こる。この体型の変化が、幼虫の体を覆うクチクラそのものの変形によることを以前示した。そして、このクチクラを構成するタンパク質の一つであるObstructor-E (Obst-E)がクチクラの変形に必要であることを見出した。本研究ではObst-Eタンパク質が変形に必要なクチクラ構造をつくりだす機構の解明を目指している。
これまでの研究から、幼虫期にObst-E依存的に形成されたクチクラの波打ちが、蛹になる際に引き伸ばされることで、あたかもカーテンが引かれるようにクチクラ全体が胴囲方向に伸びると考えられた。Obst-Eは３つのキチン結合ドメインを持つ分泌タンパク質で、二種類のスプライスバリアント(a, b)がある。In vitroでバリアントaは強く、bは比較的弱くキチンに結合すること、少なくともバリアントaのクチクラの中での局在がダイナミックに変化する様子が見いだされた。そして、クチクラの波打ちを誘導する機能はバリアントa特異的であることが分かっていた。このようなバリアントの機能の違いにそれぞれのキチン結合能およびクチクラ中での動態がどのように寄与するかを検証するために当年度は、二種類のバリアントタンパク質の一部領域を入れ替えたキメラ分子を生体で発現させるためのコンストラクトを作製し、トランスジェニック系統の作製を完了した。
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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
計画通り、キメラ分子をショウジョウバエ生体で発現させるための系統の作製が完了し、次年度以降の研究計画を予定通り進めるための準備ができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
当年度に作製したトランスジェニック系統を用いてショウジョウバエ生体で各キメラ分子を発現させ、クチクラの波打ちを誘導する機能の有無、程度を解析していく。
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| Causes of Carryover |
キメラ分子をショウジョウバエ生体で発現させるためのコンストラクトをもとにin vitro解析用のコンストラクト（大腸菌用発現コンストラクト）を作製する予定であったが、コロナ禍により物品の納入に遅れが生じ、その作製作業が遅れたため。次年度にこの作業を進める際に当該額を使用する計画である。
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