| 研究課題/領域番号 |
20K06663
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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 | 基礎生物学研究所 |
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研究代表者 |
木下 典行 基礎生物学研究所, 初期発生研究部門, 准教授 (30300940)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | アフリカツメガエル胚 / 力学刺激 / 細胞接着 / ERK / マウス / 子宮 / 上皮細胞 / プロテインキナーゼ / 初期胚 / 密着結合 / ZO-1 / タンパク質リン酸化 / タイトジャンクション / アフリカツメガエル / 初期発生 / 力学応答 / プロテイン・キナーゼ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
動物の胚発生の過程では、組織の運動によって物理的な力が生まれている。私たちはアフリカツメガエル胚に力学刺激を与えることで、様々なタンパク質のリン酸化状態が変化し、細胞接着や細胞骨格が大きく変化することを見出した。本研究は、そのような変化を引き起こすメカニズムについて、プロテイン・キナーゼを中心に、その活性制御機構、下流の基質タンパク質などの解析を通して力学応答のシグナル伝達機構を明らかにし、発生におけるその意義・役割を解明する。
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| 研究成果の概要 |
動物の胚発生における形態形成の過程では、組織の移動や伸張、収縮、屈曲など様々な運動が起こる。そしてこれらの運動は物理的な力を生み出している。本研究は、アフリカツメガエル胚とマウス胚・子宮組織を用いて、力学的な刺激が細胞によってどのように感受され、応答反応を引き起こすかを、プロテイン・キナーゼを中心に解析したものである。その結果、アフリカツメガエルでもマウスでも、力学刺激にはERKの活性化が起こり、その上流には受容体型チロシン・キナーゼが存在することが明らかになった。また、ERKの力学応答の役割として、上皮細胞のタイトジャンクション・タンパク質ZO-1の局在制御が重要であることが明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細胞の力学応答の仕組みの研究はまだ始まったばかりであり、多くの謎が残された研究分野である。本研究は、アフリカツメガエル胚に機械刺激を与え、その変化をリン酸化プロテオミクスにより解析するという独自の系を端に発し、その知見から、力学刺激に応じたプロテインキナーゼ活性化による細胞接着制御を明らかにした点が新しく、学術的意義のある点であると考える。力学刺激は、たとえば力学負荷による骨の増強など、医学分野への関わりも明らかになりつつあり、社会的にも意義深いと考えている。
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