昆虫の肢をモデルに生物の最終的な形を作る細胞動態をライブイメージングで解明する
| Project/Area Number |
22KJ0548
|
|---|
| Project/Area Number (Other) |
21J20256 (2021-2022)
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022) |
|---|
| Section | 国内 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 44020:Developmental biology-related
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
平岩 祥太朗 (2021, 2023) 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Research Fellow |
平岩 祥太朗 (2022) 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
|
|---|
| Keywords | ショウジョウバエ / ライブイメージング / 細胞外マトリックス / マクロファージ / 細胞動態 / 昆虫 / 付属肢 / 変態 / 形態形成 / 細胞ダイナミクス / 細胞外マトリクス |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本研究では、昆虫の中でも特に形態的多様性に富む部位の一つである付節（肢の先端付近に位置する分節）に着目し、主にキイロショウジョウバエを用いて、付節の最終的な形を決定する具体的な機構を明らかにする。付節の形が決定されるとみられる蛹期のショウジョウバエのライブイメージングを軸として、形の決定に重要と考えられる具体的な細胞動態や細胞外マトリックスの局在変化を解析し、それらの機能解析を通して、生物組織の最終的な形が決定され、作り上げられるメカニズムの解明を目指す。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は当該年度までに、蛹期ショウジョウバエにおいて成虫肢の最終的な形が作られるプロセスをライブイメージングで詳細に観察することで、これまで考えられていたよりもはるかに複雑な細胞動態を見出していた。このような細胞動態には上皮細胞が一斉に柱状の構造を伸ばし「パルテノン神殿」様構造を作る現象や、マクロファージによる上皮細胞のトリミング、外形がほぼ完成した後の上皮細胞層の「中ぐり加工」による薄層化などがある。「パルテノン神殿」様構造はショウジョウバエの他の組織や他の昆虫種でも見られることから昆虫の形態形成における一般的な構造である可能性がある。当該年度においてはこの構造を中心に蛹期ショウジョウバエ成虫肢の最終的な形が作られるプロセスの詳細な細胞動態を記述的に報告する論文を執筆、投稿した（under revision）。さらに、細胞外マトリックスや細胞骨格関連遺伝子など種々のレポーター系統のショウジョウバエを用いて、蛹期ショウジョウバエの肢組織での各種タンパク質局在の時空間的な解析を行った。その結果、肢組織の外側に分泌される代表的な細胞外マトリックスがこれまで知られていたよりも広範囲に局在することを発見し、この遺伝子のノックダウン実験で実際に肢の形が異常になったことから、細胞外マトリックスが組織の最終的な形の形成において重要な役割を担っている可能性を見出した。研究期間全体を通じて得られたこれらの成果は、蛹期ショウジョウバエ成虫肢の最終的な形が作り上げられるプロセスについて今後の研究の基盤となる詳細な情報を与えるだけでなく、極めて形態的多様性に富む昆虫が持つ普遍的な形態形成メカニズムの解明につながる可能性があり、今後のさらなる発展が期待される。
|
Report
(3 results)
Research Products
(5 results)
