2013 Fiscal Year Annual Research Report
ショウジョウバエ胚における左右極性の形成機構に関する研究
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24370091
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
松野 健治 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60318227)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 左右非対称性 / 左右軸 / 内臓筋 / Wntシグナル / I型ミオシン / アクチン / 形態形成 / ショウジョウバエ |
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| Research Abstract |
動物の器官の左右非対称性は、遺伝的に決定される胚の左右極性にもとづいて形成される。これまでの研究代表者の研究成果によって、ショウジョウバエの器官の形態が左右非対称に変化する機構については、理解が進展している。しかし、左右非対称な形態変化に先立って起こる、左右極性の形成機構については未解明のままである。そこで、これまでの研究で見落とされてきた左右非対称性形成の初期段階で働く遺伝子や、左右非対称性形成のより早い段階で起こる現象に研究の重点を置くことで、左右極性が形成される機構を明らかにすることを目的としている。平成25年度の研究において、以下のような成果を得た。
平成24年度の研究において、消化管前半部の左右非対称性をランダム化させる突然変異の責任遺伝子としてdally-like （dlp）を同定した。Dlpは、Wntシグナルの構成因子であるグリピカンのコア・タンパク質をコードしている。消化管前半部の左右非対称性形成には、中腸内臓筋でのWnt4シグナル活性が重要な機能をはたしている。平成25年度の研究では、胚前半部の左右非対称性形成においてWnt4シグナルがはたしている役割について解析した。dlp突然変異体では、Wnt4が筋肉細胞内に蓄積した。このことから、Dlpは、Wnt4の細胞外への輸送に必要であると考えられた。
dlp突然変異体における内臓筋の異常を調べるために、内臓筋のアクチンや、細胞核を可視化するショウジョウバエ系統を樹立した。また、内臓筋におけるカルシュウムイオンのセンサーであるGECOを内臓筋で発現させ、カルシウムイオン濃度変化を検出できるショウジョウバエ系統を樹立した。これらを用いることで、アクチン動態や、カルシュウムイオン濃度変化の左右非対称性を検討することが可能になる。
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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
一部の研究内容については進展が遅れているが、おおむね順当な研究成果が得られつつある。また、平成25年度において、今後の研究に必要なショウジョウバエの系統を準備することができたので、平成26年度での研究の進展が見込まれる。
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| Strategy for Future Research Activity |
ショウジョウバエ胚消化管の左右非対称性を異常にする突然変異体として同定されている、narigoma、jabberwocky、amanojaku突然変異の責任遺伝子を、次世代シケンサーを用いて全ゲノム配列を解読することで、それぞれ同定していく。同定した遺伝子の機能を調べる。
Wntシグナルは細胞質のカルシウムイオンの濃度を制御していることが知られており、カルシウムイオンによって内臓筋の左右非対称な収縮が誘発されている可能性がある。そこで、ショウジョウバエ内臓筋でGECOを発現さ、カルシュウム・イメージングを行い、カルシウムイオンの濃度と左右非対称な中腸の左右非対称な形態変化の関連を解析する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
左右非対称性に異常を示す突然変異の責任遺伝子の同定に関する研究に、一部、進展の遅れがある。この研究は、平成２６年度に実施する必要があるため、必要な研究費として次年度に使用するため。
各突然変異体の全ゲノム配列を決定することで、突然変異の責任遺伝子を同定する。この研究は、平成２６年度の前半で実施する計画である。
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