| 研究課題/領域番号 |
19J40012
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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) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| キーワード | クチクラ / クチクラタンパク質 / ショウジョウバエ / 変形 / 体型 |
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| 研究実績の概要 |
研究代表者はショウジョウバエの幼虫期および変態期に、外骨格（クチクラ）自体の変形によって体の形がつくりだされる機構を研究してきた。本年度は幼虫の成長過程で体の形づくりに関与するクチクラタンパク質Cuticular protein 11A (Cpr11A)の働きを明らかにすることを目指した。
前年度までに、Cpr11A機能欠損変異体では終齢幼虫の体型が野生型よりも胴囲方向に太く、前後方向に短いことを見出していた。幼虫の成長に伴ってクチクラが引き伸ばされていく過程を調べたところ、野生型では長さと幅が同じ割合で伸びていくのではなく、長さの伸び率のほうが大きい、すなわち幼虫の体型が徐々に前後に細長い形になっていくことが分かった。これに対してCpr11A機能欠損変異体ではクチクラの長さと幅がほぼ同じ割合で伸びていった。さらに古典的な体型異常の変異体であるTubby (Tb)変異体では逆にクチクラの幅の伸び率のほうが大きくなっていることが分かった。
本年度はCpr11A, Tb両タンパク質の作用機構を明らかにするためにまず生体における各タンパク質の局在を調べた。その結果、幼虫のクチクラの表面近くに互いに重なり合う層を成していることが分かり、これらのタンパク質がクチクラ中でクチクラの伸長を物理的に制御している可能性が考えられた。幼虫のクチクラをじかに引っ張り、クチクラの伸びと引っ張り力の関係を調べたところ。実際にCpr11A変異体・Tb変異体に比べて野生型のクチクラの胴囲方向の硬さが有意に大きいことが確かめらた。これは、正常な幼虫のクチクラにはコルセットのように胴囲方向の伸びを抑える作用があること、その作用はCpr11AとTbの働きに依存することを意味している。以上の結果から、ショウジョウバエはクチクラにコルセットの機能を仕込むことで、クチクラを体の形づくりに積極的に利用していると言える。
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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
クチクラタンパク質がクチクラの物理的性質の制御を介して体型をつくりだす機構を明らかにし、論文発表に至ったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
クチクラにコルセットの機能を付与するCpr11A, Tbの層構造の形成機構を解析する。
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