2023 Fiscal Year Annual Research Report
Functions of supersulfide in animal development
Publicly Offered Research
| Project Area | Life Science Innovation Driven by Supersulfide Biology |
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| Project/Area Number |
22H05556
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
小林 麻己人 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50254941)
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| Project Period (FY) |
2022-06-16 – 2024-03-31
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| Keywords | 超硫黄分子 / ゼブラフィッシュ / 動物発生 / 遺伝子破壊 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超硫黄分子は生命体に有益な効果をもたらすと同時に有害な影響も与える。動物発生の各過程においても重要な機能を果たしていると予想されるが、これまでほとんど研究がなされていない。本研究では、動物発生における超硫黄分子の機能を明らかにするとともに、その時空間特異的な量的変化を解明することを目的とした。戦略には、発生が早く、薬剤処理・ライブイメージング・遺伝学的解析が簡便・迅速にできるゼブラフィッシュを活用することにした。具体的には、１）ゼブラフィッシュ胚・稚魚における超硫黄分子量を増減させ、その影響を観察すること、２）ゼブラフィッシュ胚・稚魚の透明性を活かして、発生に応じて変化する各組織における時空間特異的な超硫黄分子量を測定すること、を２年間で行う計画とした。
本年度は、初年度に系統化した超硫黄分子産生酵素cars2, cbsb, cthの遺伝子破壊系統とcbsbの発現上昇が観察されるkeap1a;keap1b二重破壊系統の表現型解析を行った。その結果、いずれのホモ成魚も致死となることがわかり、生体における硫黄代謝の重要性が示唆された。興味深いのは、超硫黄分子が増えていると予想されるkeap1a;keap1b破壊系統がもっとも早期の稚魚期に致死となることであった。加えて、野生型ゼブラフィッシュ胚の総ポリスルフィド量を質量分析で測定したところ、発生初期には超硫黄分子量を高く保ち、発生に伴い、減らす制御があることが示唆された。さらに、硫化ナトリウムをゼブラフィッシュ胚や稚魚に処理すると発生毒性を示した。これらを考え合わせると、超硫黄分子はむしろ発生を抑制作用があり、発生進行には超硫黄分子を含む還元型硫黄代謝物の減少が必要であるとの仮説が成り立った。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Non-invasive and label-free zebrafish investigations using polarization-sensitive optical coherence tomography.2023
Author(s)
Lichtenegger, A., Tamaoki, J., Mukherjee, P., Licandro, R., Zhu, L., Mori, T., Morishita, R., Bian, L., El-Sadek, I.G.A., Makita, S., Leskovar, K., Matsusaka, S., Distel, M., Kobayashi, M., Baumann, B. and Yasuno, Y.
Organizer
Photonics West BiOS
Int'l Joint Research
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[Presentation] Disperse scatterer model of OCT and its application to design volumetric differential contrast imaging.2023
Author(s)
Tomita, K., Makita, S., Fukutake, N., Morishita, R., El-Sadek, I.G.A., Mukherjee, P., Lichtenegger, A., Tamaoki, J., Bian, L., Kobayashi, M., Mori, T., Matsusaka, S. and Yasuno, Y.
Organizer
Photonics West
Int'l Joint Research
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[Presentation] Multiple scattering suppression by multi-focus averaging in Jones-matrix optical coherence tomography.2023
Author(s)
Zhu, L., Makita, S., Lim, Y., Tamaoki, J., Zhu, Y., Kobayashi, M. and Yasuno, Y
Organizer
Photonics West
Int'l Joint Research
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[Presentation] Computational-hardware hybrid methods for tissue deep imaging in Jones matrix polarization-sensitive optical coherence tomography.2023
Author(s)
Zhu, L., Makita, S., Tamaoki, J., Lichtenegger, A., Zhu, Y., Kobayashi, M. and Yasuno, Y.
Organizer
The 84th JSAP Autmn Meeting 2023
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