2022 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of the mechanism underlying neural circuit formation based on primary cilia
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21K06382
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
鳥山 道則 関西学院大学, 生命環境学部, 講師 (90457151)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鳥山 真奈美 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (30773121)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 一次繊毛 / 中心体 / 繊毛病 / 神経回路形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は新規一次繊毛局在分子の同定と機能解析を通じ、一次繊毛を介したシグナル伝達による神経回路形成機構の解明である。一次繊毛は細胞外シグナルを受容し細胞内へと伝達する役割を担う細胞器官であるが、一次繊毛を介したシグナルの全貌は未だ明らかではない。そこで本研究では一次繊毛に局在する分子の同定と機能解析を進めることで、一次繊毛を介したシグナル伝達を明らかにする。2022年度は新たに同定した新規遺伝子c6orf141（chromosome 6 open reading frame 141）の機能解析を重点的に進めた。まず、EGFPおよびFLAGタグを付加したc6orf141を用いた細胞内局在の解析を行った。その結果、c6orf141は一次繊毛の根本に存在し一次繊毛の伸長起点となる中心体に強く局在することを明らかにした。特に、中心体のdistal appendageと考えられる部位に局在することも見出した。またRNAi法によるc6orf141の発現抑制を行ったところ、一次繊毛の伸長が有意に阻害されることを見出した。さらにc6orf141と相互作用するタンパク質のスクリーニングを行ったところヒト繊毛病原因遺伝子の一つであるOFD1（Oral-Facial-Digital syndrome 1）をはじめとする一次繊毛関連分子を同定した。以上の結果から、c6orf141は一次繊毛形成を正に制御する分子であると考えられた。
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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
C6orf141の発現抑制から、初代培養神経細胞、NIH3T3細胞、MEFで一次繊毛の形成が抑制され長さが有意に短くなる表現型を得た。この結果よりc6orf141は一次繊毛の形成を正に制御する分子の1つであると考えられる。一方で、内在性c6orf141を特異的に認識する抗体の作製を行ったが、特異的な抗体の取得には至らず、内在性c6orf141の局在解析は困難であった。現在、NIH3T3細胞において、CRISPR/Cas9法によるc6orf141のノックアウト細胞の作製を進めており、KO細胞を樹立後に一次繊毛の形態および他の分子の一次繊毛への局在に与える影響を解析する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在作製中のc6orf141-KO細胞の表現型解析を中心に進めると共に、子宮内電気穿孔法によりマウス大脳皮質でc6orf141の発現抑制を行い、マウス脳における一次繊毛の形態さらに、神経回路形成に与える影響を明らかにする予定である。
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