| 研究課題/領域番号 |
20K06755
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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45010:遺伝学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
澤村 京一 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (90247205)
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| 研究分担者 |
井上 喜博 京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 教授 (90201938)
平井 和之 杏林大学, 医学部, 講師 (70597335)
石川 裕之 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (00398819)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023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)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020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 | ショウジョウバエ / 核膜孔複合体 / 種間雑種 / 遺伝的不和合 / 生殖的隔離 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の概要は、キイロショウジョウバエとオナジショウジョウバエの間にみられる雑種致死が核膜孔複合体コンポーネント間の遺伝的不和合によるものだとする仮説を検証することである。ELYSタンパク質は核膜孔複合体を構築する上で重要であり、有糸分裂終期に特定のヌクレオポリンをリクルートして、複合体の基盤を形成する。タンパク質の相互作用に基づいた生殖的隔離の進化について、実験的な証明を行う研究である。
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| 研究実績の概要 |
核膜孔複合体を構成する約30種類のヌクレオポリンのうちNup107-160サブ複合体はELYSタンパク質によって核膜へとリクルートされる。これまでわれわれはキイロショウジョウバエにおけるElys遺伝子の母性効果について研究してきた。野生型雌が産んだ受精卵では第1回有糸分裂は精子と卵に由来する2つの核が並列した2つの紡錘体を形成し、終期に2つのn核が融合することによって2n核が誕生する。Elysの発現量が変化すると、受精卵は第1回有糸分裂の中期に細胞周期が停止して致死となる。低発現では2つの紡錘体が融合する異常、また高発現では2つの紡錘体が解離する異常である。われわれはNup107-160サブ複合体とELYSとの相互作用が雑種致死の原因の１つではないかと考えた 。
本研究ではキイロショウジョウバエにオナジショウジョウバエのElysを導入することで、第1有糸分裂にどのような影響が現れるかを調査することを目的とした。①オナジショウジョウバエのElys遺伝子クローニング、②キイロショウジョウバエへの導入、③Gal4/UASシステムを用いた強制発現へと進み、オナジショウジョウバエのElysがキイロショウジョウバエにおいてどのような効果を示すかを調査した。その結果、オナジショウジョウバエのElysはキイロショウジョウバエにおいて正常な機能を発揮できず、キイロショウジョウバエのElysが高発現になった場合と同様に、第1回有糸分裂の中期に2つの紡錘体が解離する異常が生じた。この表現型はオナジショウジョウバエのNup160をキイロショウジョウバエに導入した場合と同様である。このことから、種間雑種において見られる発生異常の原因として、異種の ELYSによる核膜形成異常があると考えられた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
実験データについては初期の計画通り順調に取得することができた。これらをもとに投稿論文を執筆中であるが、データの解釈（先行研究を含めた総合的な議論）に不十分な点が残っている。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究代表者と研究分担者が対面で密に議論を続けることで論文執筆を進め、次年度中に専門誌への論文受理をめざす。特に先行研究と本研究データとの関連性については深い議論が必要であり、定期的な勉強会を実施する。
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