| 研究課題/領域番号 |
19K06736
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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44040:形態および構造関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
谷口 俊介 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (00505331)
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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 |
交付 (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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 原腸陥入 / トロポニン / 細胞形態 / 形態形成 / ウニ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
これまでの研究で、筋収縮制御因子であるトロポニン複合体の一部が、陥入中の原腸細胞に発現しているという新たな事象を発見していた。そこで、本研究では、原腸陥入中のトロポニンの働きを詳細に調べ、非筋細胞の形態変化を担うアクチン－ミオシンの収縮制御機構に、トロポニンを軸とした全く新しい知見を提供することを目的とする。今回は、トロポニン機能阻害下での原腸細胞形態を定量的に検出するとともに、トロポニン複合体の構成成分を質量分析によって解析することで、細胞形態変化におけるトロポニンの作用機序を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
多細胞動物の一生において、体を形づくる発生過程には未だ説明しきれていない分子メカニズムがたくさん存在する。例えば、単純な細胞シートが陥入を経て原腸を作る過程の分子メカニズムを完全に説明するには情報のかなりが不足している。そこで、本研究では人生の中で最も重要であるとさえ言われる原腸陥入過程において、トロポニンが非筋肉細胞で担う働きを明らかにすることを目的とする。トロポニンはカルシウムイオンを受容し筋収縮スイッチを担うタンパク質であり、骨格筋でのみ機能するとされている。
今年度はトロポニン複合体が、どのように細胞骨格のmodificationを担っているのかを調べる上で必須な免疫沈降法を実現するため、必要となる抗体作成をまず進めた。昨年度に作成したウサギ由来抗体では、対象タンパク質をきれいに識別できなかったうえ、原腸陥入時と、後の幼生期の食道筋肉とでは染色パターンにばらつきが見られたため、２つのステージ間でトロポニン自体に差があることが疑われた。そこで、それぞれのステージからトロポニンmRNAを単離し、シーケンスを確認したところ少なくとも２種のmRNAが存在していた。ゲノムDNA上は遺伝子として一つであるため、alternative splicingの可能性が考えられた。次に、それぞれのmRNAが持つ特異的な配列をもとに抗体を作成し、染色したところやはり一方は原腸胚のみ、もう一方は幼生期のみを認識することが明らかになった。よって、発生ステージによってトロポニンを使い分けている可能性が強く示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
昨年度までの成果で、トロポニンが原腸陥入時に機能していることは明らかになったが、それが「どのように」という点が未解明のままである。しかし、今年度はその解析に必要となる抗体作成を進めると同時に、予想外のalternative splicingの現象まで見つけることになったので、仕組みの理解が確実に進んだため。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度まで得られた複数種の抗体を利用し、原腸陥入時のトロポニンのパートナーを探索する。また同時に、細胞骨格のmodificationに機能していると想定される分子の役割をウニの原腸陥入時に解析することで、トロポニンと協調して働くメカニズムの理解を進める。
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