小胞体ストレス応答破綻による双頭を伴う発生初期異常誘導機構の解析

• 研究課題/領域番号: 17K15116
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 石川 時郎 京都大学, 理学研究科, 助教 (70632545)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 小胞体ストレス応答 / メダカ

研究成果の概要

小胞体ストレス応答は小胞体の恒常性を維持するための生体防御機構である。
本研究では小胞体ストレス応答の破綻が頭が2つある表現型を高頻度で引き起こす問題に着手し、一つの経路の破綻が他の経路を活性化してしまうことが原因の一つであることを明らかにした。
同時に、TILLING法により得られた系統(遺伝子X変異)が双頭を引き起こす問題を解決するため掛け合わせを行い、遺伝子Xが双頭の原因ではなく、遺伝子X近辺の未知の遺伝子が原因であることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

小胞体ストレス応答は小胞体の恒常性を維持するために不可欠な分子機構であり、生命の発生から発達など様々な場面で重要な役割を果たす。本研究においては発生の過程で頭が2つになってしまう発生異常を小胞体ストレス応答の破綻が引き起こす分子機構を明らかにするため、メダカを用いた解析を行った。
結果として、ひとつのストレス解消経路が破綻することでその他の経路が強く活性化されてしまい、双頭が生じてしまうことを示唆するデータを得た。
同時に頭が2つになりやすい系統の樹立も試みた。

研究成果

• [雑誌論文] A Collection of Transgenic Medaka Strains for Efficient Site-Directed Transgenesis Mediated by phiC31 Integrase (2018)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa Tokiro、Ansai Satoshi、Kinoshita Masato、Mori Kazutoshi
  • 雑誌名: G3: Genes|Genomes|Genetics 巻: 8 号: 8 ページ: 2585-2593
  • DOI: 10.1534/g3.118.200130
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Unfolded protein response transducer IRE1-mediated signaling independent of XBP1 mRNA splicing is not required for growth and development of medaka fish (2017)
  • 著者名/発表者名: Tokiro Ishikawa, Makoto Kashima, Atsushi J Nagano, Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Yasuhiro Kamei, Takeshi Todo, Kazutoshi Mori
  • 雑誌名: eLife 巻: 6:e26845 ページ: 1-29
  • DOI: 10.7554/elife.26845
  • NAID: 120006358815
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] UPR Transducer BBF2H7 Allows Export of Type II Collagen in a Cargo- and Developmental Stage-Specific Manner (2017)
  • 著者名/発表者名: Tokiro Ishikawa, Takuya Toyama, Yuki Nakamura, Kentaro Tamada, Hitomi Shimizu, Satoshi Ninagawa, Tetsuya Okada, Yasuhiro Kamei, Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Takeshi Todo, Eriko Aoyama, Masaharu Takigawa, Akihiro Harada and Kazutoshi Mori
  • 雑誌名: Journal of cell biology 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1761-1774
  • DOI: 10.1083/jcb.201609100
  • NAID: 120006343784
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] SEL1L-dependent Substrates Require Derlin2/3 and Herp1/2 for Endoplasmic Reticulum-associated Degradation (2017)
  • 著者名/発表者名: Takehiro Sugimoto, Satoshi Ninagawa, Shimpei Yamano, Tokiro Ishikawa, Tetsuya Okada, Shunichi Takeda, Kazutoshi Mori
  • 雑誌名: Cell Structure and Function 巻: 42 号: 2 ページ: 81-94
  • DOI: 10.1247/csf.17007
  • NAID: 130005708193
  • ISSN: 0386-7196, 1347-3700
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] A Collection of Transgenic Medaka Strains for Efficient Site-Directed Transgenesis Mediated by phiC31 Integrase (2018)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa Tokiro、Ansai Satoshi、Kinoshita Masato、Mori Kazutoshi
  • 学会等名: 小型魚類研究会 2018
• [学会発表] Unfolded protein response transducer IRE1-mediated signaling independent of XBP1 mRNA splicing is not required for growth and development of medaka fish (2018)
  • 著者名/発表者名: Tokiro Ishikawa
  • 学会等名: International Symposium on ER stress, glycosylation, homeostasis and diseases
  • 国際学会
• [学会発表] UPR Transducer BBF2H7 Allows Export of Type II Collagen in a Cargo- and Developmental Stage-Specific Manner (2017)
  • 著者名/発表者名: Tokiro Ishikawa, Takuya Toyama, Yuki Nakamura, Kentaro Tamada, Hitomi Shimizu, Satoshi Ninagawa, Tetsuya Okada, Yasuhiro Kamei, Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Takeshi Todo, Eriko Aoyama, Masaharu Takigawa, Akihiro Harada and Kazutoshi Mori
  • 学会等名: 23rd JMZM
• [学会発表] メダカ発生過程におけるIRE1生理的機能の包括的解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: Tokiro Ishikawa, Tetsuya Okada, Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Satoshi Ansai, Yasuhiro Kamei, Masato Kinoshita, Takeshi Todo, Kazutoshi Mori
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）