2023 Fiscal Year Annual Research Report
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21K19265
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
松井 貴輝 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (60403333)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 器官サイズ / 器官機能 / ゼブラフィッシュ / 左右差 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
クッペル胞における機能補償は、以下のように起こると予想している。1-1)細胞の浸透圧や水輸送に関与する分子（CFTR、アクアポリンなど）が活性化され内腔が膨らむ。1-2)シリアが回転することで内腔に水流が発生する。2-1)水量が増えることで膨圧が細胞にかかる。2-2)水流によってシェアストレス発生する。3-1)膨圧で生じた力がメカノチャネルによって受容され、シグナルが活性化する。3-2)シェアストレスがメカノチャネルによって受容され、シグナルが活性化する。4)2つの反応の片方、または、両方により、水輸送、シリア回転速度が変化することで、適切な内腔サイズと水流速度に近づける。5)水流が弱くなりすぎたり、内腔が小さくなりすぎた場合は、再び、1が活性化され、サイズの違いを許容しつつ一定速度のノード流が発生するようになると考えている。
薬理学的な解析によって研究代表者は、力感受カルシウムチャネルTRPCの活性が阻害されたとき、機能補償されないという予備データを得た。そこで本研究では、CRISPR/CAS9システムを用いたゲノム編集を行い、クッペル胞で発現するTRPC1、および、ATAT1ノックアウトを行なった。その結果、TRPC1、および、ATAT1の両方の遺伝子に対してフレームシフトにより完全長のアミノ酸が形成されない変異体（F1世代ヘテロ変異体）を作製することに成功した。TRPC1の胚性KO個体では、心臓が直線状になるという左右差異常の表現型の一部が観察された。その一方、ATAT1の母性・胚性KO個体の一部で、心臓の左右差異常が認められるとの知見を得た。
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