| 研究課題/領域番号 |
19K06078
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39050:昆虫科学関連
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| 研究機関 | 杏林大学 |
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研究代表者 |
平井 和之 杏林大学, 医学部, 講師 (70597335)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 受精卵 / 有糸分裂 / 核膜孔複合体 / 母性因子 / 遺伝学 / 受精 / 染色体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
世代を超えた遺伝情報の伝達は卵と精子を通して行われる。卵由来の染色体の集まりと精子由来の染色体の集まりは受精卵のなかで合体し、新しい世代の染色体セットが形成される。有性生殖の成立にこの過程が必須である。しかし雌の体内で起こるこの過程は詳細が不明である。そこで本研究において、ショウジョウバエを用い、受精卵の発生を精子侵入直後から観察できる新たな実験系の確立を試み、この過程ではたらく遺伝子の機能を解析する。本研究により昆虫遺伝資源の有益性をさらに高める新しい知見が得られることが期待される。
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| 研究実績の概要 |
本研究において、受精卵内で卵の核と精子の核が近づき、これら2つが融合された接合子の核ができる過程の詳細とその分子機構をショウジョウバエを用いて解析している。受精後の二倍体核形成は、有性生殖を行う生物に共通して必須な過程であるが、この機構の詳細はよく分かっていない。その主な理由として、この過程に特異的に異常を引き起こす遺伝的変異がほとんど知られていないことが大きい。一般的に、多くの動物で卵の核と精子の核の融合は、受精卵第一回目の有糸分裂期に起こる。そのため既存の研究では、これに重要な第一回目有糸分裂の紡錘体のはたらきを、完成した紡錘体の微小管の機能を阻害する薬剤を用いて解析している。しかし、この受精卵に特有な紡錘体がどのように形成されるのか不明である。われわれはこれまでに、ショウジョウバエのElys遺伝子が母性効果により受精卵の紡錘体形成に重要なはたらきをもつことを示している。Elys遺伝子は核膜孔形成に重要なタンパク質の1つをコードしており、Elysタンパク質は卵および精子由来の染色体の周りに形成される核膜に存在することが分かった。実験結果から、受精卵において、2つの独立した核が接した状態にありながらも融合が起こらない状態にあることが、それら2つの核の両方を取り囲んだ紡錘体が形成されるために重要であると考えられ、これを確証するための実験を行った。さらに二倍体化について、受精卵と単為発生卵の比較解析を行った。
本研究は細胞分裂における核膜孔の新しい役割を見いだした点において重要である。核膜孔の間期における役割はよく知られているが、有糸分裂期の紡錘体形成に及ぼす影響は新しい知見であり、受精卵の特性を理解する上で重要な手がかりになると考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
Elysの機能解析に関する実験結果はほぼ集まっているが、卵抽出液を用いた生化学的解析など一部成功していない項目もある。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究で扱っている受精卵における二倍体化の機構は、ヒトを含む多くの動物で共通していることから、受精と初期胚発生に関する専門的な国際学会へ参加して議論を深める。それをもとに、最新の研究動向を意識した内容で論文を完成させる。
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