研究課題
上皮管腔組織は、多細胞生物における多くの器官の基盤的構造であり、生体の生理機能の根幹をなすものである。これまでに申請者は、上皮管腔組織形成不全YAP変異メダカの解析により、器官サイズ制御シグナル伝達経路であるHippo経路が、組織サイズだけでなく組織構築機構をも制御することを見出してきた。しかしながら、Hippo経路がどのような細胞機能を制御して個々の細胞集団からなる上皮管腔組織を構築しているかは未解明なままである。本年度は、上皮管腔組織形成不全モデルメダカにおいてどのような細胞機能に異常があるのかについて組織学的手法ならびに生化学的手法を用いて解析を行った。その結果、上皮管腔組織形成不全モデルメダカにおいて個々の細胞の張力に異常がある可能性を見いだした。詳細な解析の結果、このモデルメダカでは細胞の張力を生み出すアクトミオシンの機能が低下していることが観察された。本研究では上皮管腔組織の組織構築機構を分子レベルで理解することを目的としている。このため、上皮管腔組織形成不全モデルメダカに加えて、上皮細胞の3次元培養により形成される培養管腔組織をモデルとして解析を行っている。本年度は、3次元細胞培養モデルを用いた解析結果をin vivoにおける上皮管腔組織形成機構の理解に反映できるのかについて検証を行った。その結果、上皮管腔組織形成不全モデルメダカの原因遺伝子であるYAPの発現抑制を行うことで、上皮管腔組織の形成が不十分になり、外部からの圧力に対する組織の抵抗性が低下することが明らかとなった。これは、上皮管腔組織形成不全モデルメダカの表現型と類似したものであることから、3次元細胞培養モデルを用いた解析の意義が確かめられた。
2: おおむね順調に進展している
本研究は上皮管腔組織形成不全モデルメダカを対象としたin vivoの解析と3次元細胞培養モデルを対象としたin vitroの解析を平行して行っているが、その両者において研究の進展が認められた。このため、本研究は順調に進展していると評価することができる。
上皮管腔組織形成不全モデルメダカにおいて、細胞張力に異常がある可能性を見いだした。メダカは胚が透明であることから、組織構築過程を顕微鏡下でライブイメージングすることが可能である。このため、細胞張力を可視化するプローブなどを利用することで、上皮管腔組織の構築における細胞張力の変動およびその意義の解明に取り組む予定である。本年度の成果により、3次元細胞培養モデルを用いた解析結果がin vivoにおける上皮管腔組織形成機構の解明に繋がることが確認された。このため、3次元細胞培養モデルを対象とした機能既知の低分子化合物スククリーニングを行うことで、上皮管腔組織の形成に重要な役割を果たす分子を網羅的に探索する予定である。
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Biochemical and Biophysical Research Communications
巻: 443 ページ: 917-923
10.1016/j.bbrc.2013.12.100.
Molecular and Cellular Biology
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