2021 Fiscal Year Research-status Report
条鰭類の進化モデルを用いた下垂体神経葉への軸索誘導因子の同定
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20K15834
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
東 森生 自治医科大学, 医学部, 講師 (90709643)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 下垂体神経葉 / 下垂体ホルモン / メラニン凝集ホルモン / 軸索誘導因子 / 条鰭類 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
条鰭類の魚種では一般に、下垂体神経葉にメラニン凝集ホルモン（MCH）ニューロンの軸索が投射し、MCHを血中に放出して体色を明化させる。申請者は、現生条鰭類で最初期に分岐したポリプテルスではMCHニューロンが投射しないこと、チョウザメではMCHニューロンが神経葉に投射することを発見した。
令和3年度では、ポリプテルスとチョウザメのMCHニューロンにおける遺伝子発現を比較するためにレーザーマイクロダイセクション法によりMCHニューロンが存在する脳領域を回収後、total RNA抽出、RNA-seq解析用のライブラリー調整を行い、両魚種間での遺伝子発現の差異を探るトランスクリプトーム解析を実施した。その結果、チョウザメで高い発現を示す遺伝子を複数捉えることができた。さらに、リアルタイムPCRによる定量的な発現量の確認を実施した後、in situ hybridization法によりMCHニューロンにおける遺伝子発現を探り、MCHニューロン特異な遺伝子を探索した。加えて、MCHそのものの機能を知る上で有益な情報となるMCH受容体の発現部位をin situ hybridization法により可視化した。その結果、ポリプテルスやチョウザメ、ゼブラフィッシュの脳内におけるMCH受容体の分布を明確にすることができ、所属学会において発表した。
令和4年度では、引き続きチョウザメMCHニューロンに特異的な遺伝子の特定を進め、神経葉への軸索誘導に関わる可能性のある遺伝子欠損ゼブラフィッシュの作製に着手する。
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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
令和3年度で実施したトランスクリプトーム解析により、ポリプテルス比べてチョウザメのMCHニューロンが存在する脳領域で高い発現を示す遺伝子を捉えることができた。この成果をもとに、MCHニューロン特異的な遺伝子を特定するためにin situ hybridization法により詳細な組織学的解析を実施している。解析対象遺伝子として、神経誘導因子やその受容体、接着因子に注目している。また、転写因子の発現も認められることから、今後、MCH発現に関わる因子である可能性についても検討する余地があると考えている。対象遺伝子が多数見出されたため解析に時間を要しているが、当初の予定通りに進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度では下記の予定で進める。
【①神経葉に投射するMCHニューロンに特異な発現遺伝子の同定】免疫染色とin situ hybridization法による二重染色から、チョウザメの神経葉に投射する大型のMCHニューロンに特異な発現遺伝子を同定する。
【②遺伝子欠損ゼブラフィッシュの作製と対象遺伝子の機能解析】CRISPR/Cas9システムを用いて、神経葉に投射するMCHニューロンに特異な遺伝子を欠損したゼブラフィッシュを作出する。次に、胚のMCHニューロンをホールマウント免疫染色で可視化し、共焦点レーザー顕微鏡で撮影した連続画像からニューロンの形態を三次元構築し、軸索投射領域の変化を調べる。
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| Causes of Carryover |
【理由】令和3年度に実施した、MCHニューロンが局在する脳内領域の網羅的遺伝子解析結果を受け、複数の遺伝子についてMCHニューロンにおける発現を確認する必要が有り、時間を要している。そのため、下記の研究内容を次年度で引き続き行う必要あり、次年度使用額が生じた。
【研究計画：MCHニューロンに発現する遺伝子の同定】MCHニューロンが局在する脳内領域の網羅的遺伝子解析結果をリアルタイムPCRにより定量的に確認する。さらに、in situ hybridization法により、チョウザメ特異的にMCHニューロンに発現する遺伝子を特定する。
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Research Products
(9 results)
