| 研究課題/領域番号 |
19K06644
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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44010:細胞生物学関連
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
千葉 秀平 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (60572493)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 一次繊毛 / 繊毛病 / 繊毛小胞 / 膨張顕微鏡 / 超解像イメージング / サブオルガネラスケール / アクチン細胞骨格 / トランジションゾーン / 繊毛内輸送 / 基底小体 / 膨張顕微鏡法 / アクチン / Distal appendage / 移行帯 / CRISPR/Cas9 / 繊毛症 / 超解像顕微鏡 / 親中心小体-基底小体変換 / CPLANE |
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| 研究開始時の研究の概要 |
非運動性の突起構造である一次繊毛は細胞外の化学的・機械的シグナルを受容するアンテナとして働く。その機能的・構造的欠陥は網膜変性や嚢胞性腎疾患、肥満や多指などの症状を複合的に呈する遺伝性疾患 (繊毛症)と密接に関連することから、一次繊毛の形成や機能構築を担う分子基盤の全貌解明が早急に望まれる。
本研究では当該研究期間中に、超解像イメージング技術を駆使して中心体近傍に見出した特徴的なアクチン構造について、その構築・機能調節機構を明らかにし、一次繊毛形成を担う新たな分子基盤の解明を目指す。本研究の進展は、繊毛形成不全に由来する各種繊毛症の発症メカニズム理解に繋がることが期待される。
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| 研究成果の概要 |
本研究では膨張顕微鏡技術と超解像顕微鏡の併用から実現した卓越した分解能をもつマルチカラー超解像イメージング技術を駆使することで初めて発見に至った中心体近傍に新規のアクチン骨格について、繊毛小胞との同時観察から繊毛形成におけるその構造変化ならびに繊毛形成に与える影響を検証した。本研究ではさらに、この技術を繊毛構築過程での繊毛関連分子の空間配置解析にも適用した。現時点で中心体近傍のアクチン構造の構築と機能を制御する分子システムを明らかにすることはできていないが、この手法の開発により、これまで不明な点が多く残されていた繊毛関連分子の詳細な空間配置を繊毛構築段階と関連付けて解析することが可能になった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
繊毛は機械的・化学的刺激などの細胞外環境を受容するアンテナとして働く。その構造や機能の異常は発生期の形態異常、嚢胞性腎疾患、網膜変性を複合的に呈する遺伝性疾患 (繊毛症)の発症と密接に関連しており、繊毛構築を制御するシグナル経路の解明は医学的に早急な解決が望まれる研究命題である。本研究で焦点を当てる中心体近傍のアクチン構造は現時点で繊毛機能に与える影響は不明であるが、未知のアクチン構造の働きの理解により一次繊毛にとどまらず、紡錘体構築や細胞移動時の極性形成、免疫シナプス形成など、中心体とアクチンの相互作用が鍵を握ると想定される細胞活動での中心体制御機構の理解に繋がる可能性も考えられる。
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