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細胞外マトリックスの変形が駆動する全身体型の変化

研究課題

研究課題/領域番号 19J40012
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分44020:発生生物学関連
研究機関東京大学

研究代表者

田尻 怜子  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(RPD)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードクチクラ / 体型 / ショウジョウバエ / クチクラタンパク質 / 変形 / コルセット
研究開始時の研究の概要

近年の発生生物学では、細胞の生み出す力による体の形づくりの機構が注目されてきた。だが、多細胞生物の体の形を規定する組織の多くは主に細胞外マトリックス(ECM)から成る。申請者は以前の研究で、ショウジョウバエ変態初期の体型変化において外骨格ECM(クチクラ)自体の変形が全身体型の劇的な変化を駆動することを明らかにした。
本研究ではこれを駆動する分子レベルの機構を明らかにすることを目指す。

研究実績の概要

近年の発生生物学では、細胞が生み出す力(細胞の分裂・変形・並び替えなど)によって組織が変形して適切な体の形がつくられる仕組みが詳細に研究されてきた。だが、生物の体を構成する材料は細胞だけではない。多細胞生物の体の形を規定する組織~脊椎動物の内骨格や昆虫の外骨格など~は、主に細胞外マトリックス(ECM)から成る。これまで私はショウジョウバエの発生過程において、外骨格(クチクラ)自体の変形によって体の形がつくりだされる機構を研究してきた。そして、クチクラタンパク質Cuticular protein 11A (Cpr11A)およびTubby (Tb)が幼虫のクチクラの表面付近に層構造をつくりだすこと、そしてこの層構造がクチクラの胴囲方向の伸長を制限することによって幼虫の体型を細長くさせる働きを持つことを示してきた。本年度はこれらのタンパク質がクチクラ中で層構造をつくりだす分子機構の解明を目指して、各タンパク質に部分的な変異を導入した場合に層構造形成にどのような影響がもたらされるかを解析した。その結果、各タンパク質の中で特定の領域に変異を導入した場合に正常な層構造を形成できなくなることが分かった。今後は、個々の領域の役割(分子構造への寄与や、他の分子との相互作用など)の解析によって、各タンパク質による層構造形成機構を明らかにすることができると期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A corset function of exoskeletal ECM promotes body elongation in Drosophila.2021

    • 著者名/発表者名
      Tajiri, R., Fujiwara, H., Kojima, T.
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1038/s42003-020-01630-9

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ECMの変形による形づくり:ショウジョウバエ外骨格を例として2021

    • 著者名/発表者名
      田尻怜子、藤原晴彦、小嶋徹也
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会 富澤基金メモリアルイベント特別ワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クチクラの異方的伸長がつくりだす昆虫の体型2020

    • 著者名/発表者名
      田尻怜子、藤原晴彦、小嶋徹也
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Insect body shapes sculpted by cuticle deformation2020

    • 著者名/発表者名
      Reiko Tajiri, Haruhiko Fujiwara, Tetsuya Kojima
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 幼虫の皮がコルセットとなりハエのスレンダーな体型をつくる

    • URL

      https://www.k.u-tokyo.ac.jp/information/category/news/3903.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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