| 研究課題/領域番号 |
21H02486
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
佐藤 ゆたか 京都大学, 理学研究科, 准教授 (40314174)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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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 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | ホヤ / 遺伝子調節ネットワーク / Zic / Foxd / 初期発生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
動物の発生における遺伝子発現の問題は精力的に研究され、遺伝子調節ネットワーク構造（遺伝子間の相互依存関係）の解析へと発展してきた。しかしなお、胚内で確立される多様な遺伝子発現を実験や計算によってまるごと再現するレベルには至っていない。ホヤ初期胚の遺伝子調節ネットワーク構造構造はすでにほぼ完全に明らかになっているので、その動態を理解し、将来的にはそれを計算機上で再現することを目標としたい。動態の理解には経験則的に妥当と思われている仮定を実証することが必要である。これらの実証はホヤのみならず生物一般に通じる重要な問題を解き明かすことになると予想される。
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| 研究実績の概要 |
多細胞生物の発生においてつくりだされる多様な遺伝子発現パターンは遺伝子調節ネットワークの働きによるものである。ネットワーク構造の理解は進んだが、その動態の理解は進んでいない。私のグループでは、ゲノムと胚の構造が単純なホヤを用いて遺伝子調節ネットワークの動態を細胞の単位で解析し、３２細胞期までの胚全体のネットワーク動態を計算機上で再現することに成功している。その再現においては、経験則的な仮定を置いているのでそうした仮定の実証を進める。具体的には次の三つの課題に取り組む。（１）明確な結合配列がその標的の調節領域にない転写因子について、一部は複数のモチーフを認識する可能性の検証。（２）受精後一定時間たってから胚性ゲノムからの転写が始まるというZygotic genome activationの分子機構の理解。（３）遺伝子調節ネットワーク動態が不連続に進行する背景にある分子機構。
（１）については令和３年度までにほぼ完了したが、内容を発展させ、複数モチーフを認識するZicタンパク質の関与する神経系・中胚葉系の分化機構についての解析をおこなった。特に筋肉の分化においては、Zicが細胞分裂の調節をおこなっていることを明らかにした。（２）については、初期胚で新しく転写される遺伝子を網羅的に同定し、その転写に影響を与える母性因子を絞り込んだ。（３）について、Foxd mRNAの動態をRNAscope法によって定量的に観察し、タンパク質の挙動と比較解析をおこなった。
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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
材料調達の問題で、幾分かの遅れが出たが、全体としては、予定している三つの課題について、順調に実験が進行している。
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| 今後の研究の推進方策 |
このまま予定通り進めていく。
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