2022 Fiscal Year Research-status Report
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22K06243
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
日下部 りえ 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (70373298)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 頸部 / 骨格筋 / 発生 / 脊椎動物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脊椎動物の「首」（頸部）は、頭部と体幹をつなぐ位置にあり、頭部を支えつつ体幹の多彩な運動を可能にしている。首にはさまざまな発生起源をもつ筋肉と骨格が存在する。鰓下筋群（哺乳類では舌筋および舌骨下筋群が含まれる）の前駆細胞は、後頭部の体節から脱上皮化し、咽頭の後方を迂回して長距離を移動するという特殊な発生過程をたどる。本研究では、鰓下筋および僧帽筋に着目し、その前駆細胞がどのような制御を受けて骨格や運動神経との連携をつくるかという問題に焦点を当てている。令和４年度は、円口類である日本産カワヤツメLethenteron camtschaticumおよび軟骨魚類トラザメScyliorhinus torazameの胚を用い、鰓下筋や四肢筋などの発生に関わる遺伝子の発現パターンを調べた。また、真骨魚類メダカについても、移動性筋芽細胞の挙動を制御する遺伝子候補を単離し発現パターンを調べたところ、骨格筋だけでなく脳の特定の領域に発現していることがわかった。現在、この発現領域の細胞特性について調べている。またカワヤツメ、トラザメ、メダカについて、腱および腱の前駆細胞に特異的に発現する新規遺伝子を単離し、鰓下筋周辺の非筋細胞の移動や分化の状態を解析した。これらの解析により、頭部の軟骨や腱、神経細胞に分化する神経堤細胞、および非体節性の鰓弓筋(咀嚼筋、咽頭収縮筋など) が発生する過程を観察する上で基盤となるデータを整備した。今後はメダカ胚を主な実験系とし、筋-骨格の連結や運動機能の解明、遺伝性疾患との関連についての解析を目指す。
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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
本年度には希少な野生動物であるカワヤツメの成熟個体が多数入手でき、遺伝子発現パターンの解析や免疫組織学的解析を効率的に進めることができた。また最近更新されたゲノムデータベースより、既知の遺伝子の非翻訳領域を同定し、その領域に対するプローブを用いてより明確に遺伝子発現領域を調べることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
従来の研究手法に加え、ゲノム編集技術の応用が可能なメダカを主な材料とし、長距離移動する体節筋での機能が知られている遺伝子、腱の形成に必須な遺伝子、また軟骨分化に必須な遺伝子の発現パターンを詳細に調べる。また鰓下筋、僧帽筋の相同物に加え、魚類の運動機能全般を発達・複雑化させる遺伝子の候補を新たに見出し、その機能欠失の影響の解析も目指す。
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| Causes of Carryover |
令和4年度に使用した試薬類などは、他研究費による購入分などで大半をカバーすることができた。また顕微鏡・飼育設備・などの大型機器も既存のもので充足された。
令和5年度より所属機関を異動し新しい研究室をスタートし、本研究課題を円滑に実施できるよう準備を整えつつある。本研究課題に不可欠なルーティンワーク（魚類飼育、サンプリング、試薬調製など）を行う実験補助員（パートタイマー）を雇用するほか、試薬類の購入を行う。
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