2023 Fiscal Year Annual Research Report
ツメガエル胚の外胚葉パターニングにおける細胞張力依存的シグナル伝達制御機構
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21K06183
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
道上 達男 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (10282724)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山元 孝佳 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (70724699)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | プラコード / 細胞張力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和5年度に行った研究概要は以下の通りである。(1)外胚葉パターニングにおける物理的な力の関与をさらに明確にすべく、新たな解析を行った。令和五年度では、張力付与による細胞運命の転換をより直接調べるため、張力付与胚の免疫染色を行い陽性細胞数をカウントしたところ、予想通り力が付与された側で細胞数の増加が認められた。また、張力付与系に関しては、新たに光依存的な膜付近への局在制御系を用い、ミオシンを人為的に活性化することによる張力付与を行ったところ、やはり活性化部分付近の神経堤領域の拡大が観察された。これまで行ってきた一連の張力付与・緩和による観察結果から、物理的な力が神経堤の形成に必要であることを示すことができたと考えている。(2)外胚葉における力のかかり具合の違いは、以前FRET張力プローブを用いた測定により、神経外胚葉では細胞にかかる張力が高く表皮外胚葉では低いという結果を得ていた。また令和4年度では、胚表面の吸引度測定から、やはり胚の正中線近くでは側方に比べて吸引度が低いことを明らかにした。さらに令和5年度では新たな手法として、原子間力顕微鏡を用いた弾性率測定によって評価した。その結果、正中線近傍の弾性率が高く、側方にかけて弾性率の低下が認められ、さらに神経板境界部と思われる部分については、弾性率が若干高いことを見いだした。以上、ツメガエル胚の外胚葉パターニングにおける物理的な力の関与について3年間で行った実験結果は、論文の出版に至っている。(3)ヒトiPS細胞を用いた解析においても、細胞への張力付与によりプラコード遺伝子six1の発現亢進が認められ、さらに張力付与は分化開始2日後から行う必要があることも見いだし、神経分化と力との関連について新たな知見を得ることができた。
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