2012 Fiscal Year Annual Research Report
初期胚発生と連動した細胞膜タンパク質の分解制御機構と生理的役割の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Cell Community in early mammalian development |
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| Project/Area Number |
24116702
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
原 太一 群馬大学, 生体調節研究所, 准教授 (00392374)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | エンドサイトーシス / 細胞内膜輸送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多細胞動物の個体発生を厳密に制御するには，受精後の卵割から生じた個々の細胞の状態を細胞間コミュニケーションにより相互に感知し，統合的に発生を進行させることが重要であると考えられる．しかしながら，初期胚発生過程における細胞間コミュニケーション機構の分子レベルでの理解は不明な点を多く残している．特に，細胞間接着やシグナルの受容を司る細胞膜タンパク質が初期胚発生時にどのように制御されているかを明らかにすることは重要な研究課題である．この問題を明らかにする為に，申請者はマウス初期胚発生過程における細胞膜タンパク質のダイナミクス解析を行った．具体的には，受精卵に様々な細胞膜タンパク質のGFP融合タンパク質を発現し，初期胚発生過程における動態観察を行った．その結果，着床前胚の初期胚発生過程において選択的な細胞膜タンパク質の分解機構が存在することを見出した．現在，受精後におこる細胞膜タンパク質の選択的分解の分子機構と生理的役割について解析を進めている．同時に，細胞膜タンパク質の品質管理制御が初期発生にどのような役割を果たすかについて解析を行った．具体的には，細胞膜タンパク質の品質管理に関与する因子の遺伝子欠損マウスを作製し，初期胚発生への影響を解析した．その結果，着床直後に発生異常を示す遺伝子欠損マウスを見出すことができた．現在，細胞膜タンパク質の品質管理機構が初期発生制御に関わるどのようなタンパク質に影響を与えているかについて検討中である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
初年度においては，初期胚発生過程において選択的に分解される細胞膜タンパク質の同定を主要な目標としていた．結果として，申請者は選択的に分解される細胞膜タンパク質の同定に成功し，さらにその分解にエンドサイトーシス・リソソーム経路が重要な役割をはたすことを明らかにした．加えて，初期胚発生過程においてエンドサイトーシスがダイナミックに誘導される知見を得ることができた．これらの知見を活かし，申請者はすでに，エンドサイトーシス関連因子や細胞膜タンパク質の分解関連因子の初期胚発生制御における生理的役割の解析に着手している．着床前胚における細胞膜タンパク質の分解機構の解析に加え，着床後胚における細胞膜タンパク質の品質管理と初期胚発生との関連を示唆する知見を得ることができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
着床前胚の解析で見出した細胞膜タンパク質の選択的分解の生理的意義の解析を進める．具体的には，エンドサイトーシス関連因子のノックダウンやノックアウト胚を作製し，初期胚発生への影響を検討する予定である．また，申請者は細胞膜タンパク質の品質管理関連因子のノックアウトマウスが初期胚発生に異常を示す知見を見出しており，次年度においても解析を進めることが重要であると考えられる．そこで，当初計画に加え，細胞膜タンパク質品質管理関連因子が初期胚発生制御に関わるどのような細胞膜タンパク質の品質管理に機能しているのかを検討する予定である．
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