| 研究課題/領域番号 |
15H05597
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
近藤 武史 京都大学, 生命科学研究科, 特定助教 (60565084)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 発生生物学 / 上皮形態形成 / 陥入 / ショウジョウバエ |
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| 研究実績の概要 |
上皮組織の形態形成は、個々の細胞が生み出す物理的な力により駆動されると広く考えられている。ショウジョウバエ気管原基の陥入において、trh遺伝子が陥入運動の駆動とは独立に上皮細胞に管状形態でより安定となる性質を与えていることを示唆する結果を得ていた。本研究ではこのtrhに依存した管状上皮構造の維持メカニズムを解析し、シート状で安定な組織と管状で安定な組織ではどのような違いがあるのか、その詳細を細胞レベルのしくみで明らかにすることを目指している。この管状形状安定化の細胞生物学的な機構に関与する新規因子を同定するために、当該年度には以下の解析を実施した。
1.強制発現による遺伝学的スクリーニング
管構造維持に必要な最小要素の同定を目的として、過去の知見からtrhの下流で働くことが予想される候補遺伝子をtrh変異体の気管細胞で強制発現させることにより、管状構造の維持における役割を一つずつ検証した。これまでに37遺伝子について強制発現解析を行ったところ、cv-c遺伝子の強制発現により管構造が維持される表現型が観察された。cv-c遺伝子はRho1 GTPase活性の抑制に関わるRho GTPase-activating protain(GAP)をコードしており、そのタンパク質は上皮細胞ではbaso-lateralに局在することが知られている（Simoes et al. Development(2006))。つまり、Rho1 GTPase活性の時空間制御が管状構造維持に関わっていることが示唆された。
2.気管細胞のトランスクリプトーム解析
これまでに知られていないtrh下流遺伝子が管構造維持に寄与している可能性を検討するために、DamID-seq法により気管細胞のトランスクリプトーム解析を行った。その結果、気管細胞で発現する遺伝子を1,532個同定した。
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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
強制発現による遺伝学スクリーニング、気管細胞のトランスクリプトーム解析を計画通りに遂行できたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
1. Rho GTPase活性の調節により管構造が維持される機構について、Rho GTPase活性パターンや細胞骨格、細胞接着因子、上皮極性制御因子などのダイナミクスを詳細に解析し、表皮細胞（シート）と気管細胞（管）の間の細胞生物学的な違いを明らかにする。
2. cv-c強制発現により管形状が安定化する一方で、cv-cの機能を欠損した変異体においては管構造が維持される。つまり、cv-c遺伝子以外の未知の因子が重複して管構造維持に関与していることを強く示唆される。トランスクリプトーム解析により同定した気管細胞で高発現する遺伝子のうち、文献情報を考慮して管状構造維持に直接関与する可能性のある遺伝子を抽出し、その遺伝子機能阻害胚および過剰発現の表現型を順に解析することによって、気管の管状構造維持に関わる新規遺伝子を同定を目指す。
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