非上皮系組織における平面内細胞極性因子の役割の解明

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26840075
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 橋本 昌和 千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60580496)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 平面内細胞極性 / ゲノム編集

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では鼻の発生において、平面内細胞極性が関与することに着目し、研究を進めてきた。その結果、先端で強く発現するWnt5aの勾配を鼻の軟骨細胞が受け、平面内細胞極性因子依存的に細胞を極性化させ、鼻中隔軟骨組織を収斂伸長させる。これによりマウスの長いマズルが形成されることを明らかにすることができた。また、Wnt5aを全身に一様に発現するマウスでは極性化が失われることから、平面内細胞極性経路は間葉系においてWnt5aの勾配依存的に細胞を極性化させる機能があることを示すことができた。本成果に関しては現在論文投稿中である。
また、イヌは品種間において鼻（マズル）は大きな形態差を有している。パグやブルドッグなどはWnt5aノックアウトマウスのような扁平な顔面をもち、平面内細胞極性との関与が非常に興味深い。イヌ品種間におけるGenome Wide Association Study(GWAS)により、短頭種の原因候補遺伝子があげられているが、確かな証拠はない。そこで、私はGWASでは特定の難しい遺伝子発現調節領域に焦点を絞り、パグなどの短頭種における遺伝子変異を特定したい考え、まずマウスの鼻における平面内細胞極性因子の発現制御領域の特定を試みた。手法としては近年発展めざましいCRIPSR/Cas9システムによる調節領域の欠損を目指した。いくつもの領域を欠損させたいため、ハイスループットに行える実験手法が必須であった。そこで、マイクロインジェクションではなく、エレクトロポレーションによって受精卵へ遺伝子を導入する方法を確立し、ゲノム編集を可能にした。本方法は安価で、特別な技術なく、短時間に、高い生存率を達成したことから、哺乳類ゲノム編集技術において大きな革命となると思われる。本技術の成果に関しても現在論文投稿中である。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

予定していた実験の多くを済ませ、論文投稿までたどり着いている。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題で開発したゲノム編集における新技術を活用し、引き続き個体発生と細胞極性などに関する研究を進める。