Role of glycogen metabolism-related signaling pathways in early embryonic development

• Project/Area Number: 17K07408
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: KUSAKABE Morioh 京都大学, 生命科学研究科, 講師 (80378843)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: アフリカツメガエル / 発生 / 代謝 / 発生・分化 / シグナル伝達

Outline of Final Research Achievements

Amphibian eggs are classically known to contain an abundant amount of glycogen, a macromolecular polysaccharide essential for energy supply in animals. In this study, we found that different glycogen metabolism-related enzymes display different temporal and spatial expression patterns during embryonic development of the amphibian model organism Xenopus laevis. Moreover, loss-of-function experiments indicated that these enzymes have different developmental roles. These results suggest a functional diversity of glycogen metabolism-related pathways in early embryos.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヒト胎児の初期発生は妊娠中の母親の栄養状態に影響を受けることが知られている。本研究において我々は、両生類であるアフリカツメガエルを用いて、栄養状態と初期発生の関連について、特にグリコーゲン代謝関連経路に着目して解析を行った。アフリカツメガエルの発生方式は両生類特有の特徴を有するので、本研究で得られた知見をヒトや動物一般に当てはめることはできないが、栄養状態が初期胚発生を制御するしくみの一端を理解するための手がかりになるかもしれない。