| 研究課題/領域番号 |
19K06691
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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44020:発生生物学関連
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
石丸 善康 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 講師 (50435525)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | マクロファージ / 再生 / 脱分化 / Notch / Sp9 / Toll様受容体 / m6A RNAメチル化 / コオロギ / N6-メチルアデノシン (m6A) / mRNA修飾 / メチル化 / 再生芽形成 / zinc finger homeobox 4 / RNAi / CRISPR/Cas / 再生芽 / 幹細胞 / microRNA |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、再生モデル昆虫であるコオロギを用い、脱分化の分子機構と再生芽形成の時空間的な制御機構の解明を目的とする。マクロファージ様細胞の枯渇条件下で、コオロギの脚は再生できないことから、マクロファージ様細胞が産生する再生関連因子を探索し、ゲノム編集技術を駆使して脱分化に機能する遺伝子を明らかにすることで、脱分化誘導の分子基盤解明を目指す。また、未分化細胞あるいはマクロファージ様細胞特異的な発現により、標的とする脱分化関連遺伝子の発現を制御するmicroRNA (miRNA)の網羅的な機能性スクリーニングを行い、miRNAの標的発現抑制効果による新たな脱分化の誘導プロセスを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
コオロギ脚の再生初期過程で、マクロファージが機能する再生芽の形成にNotchとSp9が関与しており、上皮様細胞の分化及び筋肉前駆細胞の増殖を制御して再生芽形成に機能することが示唆された。さらに、マクロファージにはToll様受容体(TLR)が発現しており、TLRシグナル経路を介してサイトカインUpdの発現を誘導し、再生芽細胞の増殖に必須であるJak/STATシグナルを活性化することを明らかにした。
また、mRNAのm6Aメチル化修飾機構がコオロギの脚再生過程で機能しており、附節遠位の再パターン形成に関与することを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究において、コオロギ脚の再生初期過程でマクロファージから産生される因子が機能して再生芽を形成する分子機構の一端が明らかとなった。また、マクロファージによる免疫応答が再生に関与する分子機構を明らかにした。再生能力の高い脊椎動物でも同様にマクロファージが再生に関与しており、昆虫で再生の分子機構を解明することは、脊椎動物に共通する再生原理の解明につながることが期待される。また、iPS細胞と異なる脱分化の分子機構の解明は、生体本来が持つリセット機構として新しい再生医療への応用と発展に貢献できる。
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