| 研究課題/領域番号 |
15J40022
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
田尻 怜子 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(RPD)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-24 – 2019-03-31
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| キーワード | 細胞外マトリックス / クチクラ / 体型 / キチン |
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| 研究実績の概要 |
細胞外マトリックス(ECM)の物理的性質が生物の形態に大きな影響を与える可能性が注目されている。本研究では、ハエの全身を覆う外骨格ECM（クチクラ）の構成タンパク質Obstructor-E (Obst-E)およびCpr11Aが全身の体型を変化させる機構の解明を目指している。前年度（平成28年度）までにObst-Eが変態期の幼虫クチクラの変形をつかさどるメカニズムを明らかにし、論文として発表した。本年度（平成29年度）は、（１）Obst-Eと協調して変態期の幼虫クチクラの変形を制御する分子の探索を進めるとともに、（２）Cpr11Aについても研究を進めた。
（１）Web上で公開されているRNA-seqデータベースを利用して、幼虫表皮において変態期に発現量の急激な上昇を示す遺伝子を探索した。得られた33の候補遺伝子についてRNAi等を用いた機能解析を進め、5遺伝子について実際にクチクラ変形に必要であることを確認した。興味深いことにこのうち3遺伝子はキチン結合ドメインを有する。セルロースによく似た直鎖状の多糖であるキチンは昆虫クチクラの主成分の一つであり、Obst-Eは幼虫クチクラ内でキチンに結合してその配向を制御する。今回得られた3遺伝子も、キチンの配向の制御に関わる可能性が考えられる。
（２）発生ステージをさかのぼって体型の測定を進めたところ、Cpr11A機能欠損変異体の胚の体型は野生型と同等であるが、孵化後に体が成長する際に野生型に比べて側方へ広がりやすく、前後に伸びにくくなっていることが分かった。Cpr11AとGFPの融合タンパク質の局在を観察したところ、幼虫クチクラの表層に強い局在が見られた。以上より、Cpr11Aはクチクラ表層に局在し、クチクラの前後方向の伸長を制限する機能、あるいは側方への拡張を促進する機能をもつと考えられる。
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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
当初の計画のとおりCpr11Aについて変異体の詳細な解析とタンパク質の局在の解析が完了し、論文化の方向性にめどがついた。
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| 今後の研究の推進方策 |
Cpr11A変異体のクチクラ構造を透過型電子顕微鏡で詳細に解析し、これまでの結果と合わせて論文にまとめる。
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