| Project/Area Number |
24K09470
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44020:Developmental biology-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
服部 佑佳子 京都大学, 生命科学研究科, 助教 (50646768)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ヘテロクロマチン制御 / ショウジョウバエ近縁種 / 栄養適応 / 個体成長 / 生殖 / 種間比較 |
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| Outline of Research at the Start |
ヒトを含めた動物において、ヘテロクロマチン制御が環境への適応にどれだけ、そしてどのように寄与しているかは不明である。本研究では、ヘテロクロマチン制御による栄養環境への適応機構と、生物種間における適応機構の違いを解析する。また、体細胞と生殖細胞でのヘテロクロマチン制御機構の違いについても解析を行う。そして、進化の過程で生物が獲得したクロマチンレベルでの環境適応機構とその多様性の理解を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
動物においてヘテロクロマチン制御が環境への適応にどれだけ、そしてどのように寄与しているかは不明である。申請者はこれまでに、自然界での食性の異なるショウジョウバエの近縁種群を用いたマルチオミクスによる比較解析を行ってきた（Watanabe et al., Cell Reports, 2019）。その結果、自然界で様々な果物を食べるキイロショウジョウバエが高炭水化物条件下で成長する際には、全身性のシグナル経路とともに、ヒストン修飾酵素を介したヘテロクロマチン制御機構が寄与する可能性を見出している。一方、食性の幅の狭いセイシェルショウジョウバエではこれらの機構が機能していない可能性が示唆された。そこで、本研究では、ヘテロクロマチン制御機構が、栄養への適応をどのように支えているか、そして、その機構が、種間でどのように異なっているかを解析する。そして、進化の過程で生物が獲得したクロマチンレベルでの環境適応機構の解明を目指す。
当該年度は、全身性シグナル経路とヒストン修飾酵素の関係を調べる目的で、ヒストン修飾酵素の抗体作製を行い、解析に使用可能な抗体が得られつつある。また、着目しているヒストン修飾酵素について、ショウジョウバエ近縁種間で機能的な違いがあるかを検証するためのトランスジェニック系統を樹立し、現在、変異体の表現型レスキュー実験のための系統を作製している。加えて、ショウジョウバエ近縁種間でのヒストン修飾酵素のタンパク質構造の違いをクライオ電子顕微鏡で解析する準備も進めている。
これらの実験に加えて、セイシェルショウジョウバエの最新のゲノム情報を使用したデータ解析も実施し、近縁種間でのヒストン修飾のゲノムワイドな比較も行った。現在までに得られている結果を基に、翌年度にまず最初の論文を投稿する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
論文投稿に向けたデータ解析に加えて、翌年度以降に行う解析の準備を着実に進めることができた。当該年度に得られた抗体や系統を用いて、ヘテロクロマチン制御と栄養適応の関係、および、その生物種間での違いの解明を目指す。
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| Strategy for Future Research Activity |
作製した抗体が、キイロショウジョウバエの野生型や変異体、および、近縁種において、Cut&Run 法などのオミクス解析にも使えるかの評価を行う。使用可能である場合、解析を進め、全身性シグナル経路とヘテロクロマチン制御機構との関係について理解を深める。
それらの解析に加えて、ヒストン修飾酵素の種間の違いの検証などを進めることで、栄養適応能力の近縁種間での違いがどのような分子機構によって生み出されるかを明らかにすることを目指す。
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