2013 Fiscal Year Research-status Report
HOX遺伝子は消化管の部域間サイズバランスを制御する
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25440111
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
村上 柳太郎 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (40182109)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 中腸 / HOX / 内臓筋 / ショウジョウバエ |
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| Research Abstract |
中期～後期原腸形成期において、HOX遺伝子のひとつであるAntpが、中腸第1チェンバーと第2チェンバーにまたがる狭い領域の内臓筋で発現する。正常胚の中腸では第1・第2チェンバーがほぼ同サイズだが，Antpを内臓筋全体で強制発現すると、第1チェンバーが小さくなり、第2チェンバーが拡大することが明らかとなった。強制発現胚と正常胚で、各チェンバーを構成する細胞数の目安として、チェンバー前後方向の細胞列数を比較したところ、第1＋第2の細胞列数はいずれも20数列で、顕著な差はなかった。Antpが内臓筋で発現していることから、中腸上皮への作用は何らかの分泌性シグナルを介していると予想し、その同定を目的として内臓筋での発現が知られているdppに対する影響を調べたところ、Antp突然変異胚ではdpp発現領域が顕著に減少し、強制発現胚では内臓筋の広い範囲に不均一に発現が拡大することがわかった。正常胚におけるAntpとdppの発現領域には重複がないことから、Antpは未知のシグナル因子を介してdpp発現に影響していると考えられる。その候補となるシグナル因子を同定する目的で、既知の細胞間シグナル因子の関与を検討したところ、EGFRが関わる遺伝子の突然変異と強制発現胚において、第1・第2チェンバーの大きさが変化していることがわかり、現在、正常胚で働いているシグナル因子の同定を進めている。これまでに得られた、第1・第2チェンバーの大きさが変化する表現型を示す胚では、いずれもdpp発現の変化を伴っていることも明らかとなり、Antpの支配下で働くシグナル因子は、Dppシグナル系に作用することで、Dppの作用範囲を規定しているものと予想している。
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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
今年度の研究計画では、中腸第1・第2チェンバーの大きさの変化が、細胞数、細胞分裂、細胞の大きさ、などの変化によるどうかの検討を重視していたが、これまでの結果では、チェンバーを構成する細胞数は、第1+第2の合計では、顕著な変化を示しておらず、さらに、細胞分裂数をカウントしたところ、中腸内臓筋でHOX遺伝子が発現する時期には、中腸上皮細胞の細胞分裂が殆ど認められなかったことから、HOXが細胞分裂等を介して細胞数を調節することでチェンバーの大きさを変化させている可能性は低く、第2チェンバー内臓筋で発現するDppによる上皮分化の誘導する範囲を調節しているものと考えられる。これらの知見によって、今後の研究方向をある程度絞ることが可能になるとともに、HOXの作用メカニズムの実態にも迫れる可能性が出てきたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
Antpの支配下では、EGFRが関与するシグナル系が働いていることが示唆されたことから、今後は、EGFRに作用するリガンドの同定に注力するとともに、この未同定の因子がどのような機構でdpp発現に影響を与えているか、その作用経路の解明を進めていく予定である。また、HOX遺伝子の研究者が世界的に少ないだけでなく、ショウジョウバエストックセンターで維持されている、遺伝子操作に利用できるいくつかの強制発現系統も、失われている（強制発現が不能になっている）ことが判明した。これらの系統の作成も新たに計画に付け加える予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
マイクロインジェクションの装置を購入予定であったが、その後、新しい製品で廉価なものが研究目的に合うというアドバイスを業者から受け、変更したことが主な理由である。
核酸を扱うための試薬と免疫化学関係の試薬が高価であり、その購入経費に回す予定である。
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Research Products
(3 results)
