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2020 年度 実施状況報告書

由来の異なる筋肉と腱はいかにして出会うのか

研究課題

研究課題/領域番号 19K06697
研究機関明治大学

研究代表者

乾 雅史  明治大学, 農学部, 専任准教授 (20643498)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード骨格筋 / 腱 / 発生 / iGONAD / Scleraxis
研究実績の概要

本年度は腱から筋へのシグナルの候補の探索としてマイクロアレイおよびRNAseq解析を行った。先行して行ったマイクロアレイ解析の結果からScx-DTAマウスで発現の減少した分泌因子ファミリーを腱から筋へのシグナルの候補とし、肢芽に発現するファミリー遺伝子を3つあるいは4つ同時にiGONAD法を用いてノックアウトを試みた。その結果、3つの遺伝子に対して各2種類のguideRNA(合計6種類)を同時に使用しても十分に変位導入が可能であることが確認できた。これらの胚に対して筋肉・腱の配向をdouble in situ hybridizationを用いて解析した。その結果、iGONAD法により複数の標的遺伝子に変異が導入された胚では後肢の一部の筋肉の配向が変化していることを見出した。候補因子の同定および機能解析については概ね予定通りであり、その過程でiGONAD法による複数遺伝子のノックダウンについても評価することができた。今後はRNAseqの結果からも候補因子の同定・機能解析を進める。

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

本年度は腱から筋へのシグナルの候補の探索としてマイクロアレイおよびRNAseq解析を行った。先行して行ったマイクロアレイ解析の結果からScx-DTAマウスで発現の減少した分泌因子ファミリーを腱から筋へのシグナルの候補とし、肢芽に発現するファミリー遺伝子を3つあるいは4つ同時にiGONAD法を用いてノックアウトを試みた。その結果、3つの遺伝子に対して各2種類のguideRNA(合計6種類)を同時に使用しても十分に変位導入が可能であることが確認できた。これらの胚に対して筋肉・腱の配向をdouble in situ hybridizationを用いて解析した。その結果、iGONAD法により複数の標的遺伝子に変異が導入された胚では後肢の一部の筋肉の配向が変化していることを見出した。候補因子の同定および機能解析については概ね予定通りであり、その過程でiGONAD法による複数遺伝子のノックダウンについても評価することができた。今後はRNAseqの結果からも候補因子の同定・機能解析を進める。

今後の研究の推進方策

2020年度の研究から特定の分泌因子ファミリーの同時ノックダウンにより一部の骨格筋の配向が変化することが示された。この結果はこの分泌因子が筋腱相互作用に関与する可能性を示す一方で、全身性のノックダウンであることから他の組織を介した作用である可能性も排除できない。本年度は人工的なマイクロRNA配列のノックインなどの手法を用いて骨格筋・筋線維特異的なこのシグナルの阻害を行い、仮説の証明を試みる。また、このノックダウンマウスの表現型はScx-DTAと比較すると非常にマイルドであることから、筋腱相互作用には他の因子も関与している可能性が高い。本年度はRNAseqの結果の解析も含め、さらに候補因子を同定・機能解析を進め、腱から筋へのシグナルの全容解明に向けて研究を進める。

次年度使用額が生じた理由

研究進めるにあたり、コロナウイルス感染症の流行により研究活動の制限(研究室入室制限など)および試薬・機器の流通の変動(納品遅れ・価格変更など)があり、予定していた試薬の購入を次年度に繰り越すこととなり、次年度使用額が生じた。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 腱細胞による骨格筋の正確な配向の制御2020

    • 著者名/発表者名
      乾 雅史
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会
  • [学会発表] 腱細胞から分泌される筋配向制御因子の探索2020

    • 著者名/発表者名
      尾野雄大、乾雅史
    • 学会等名
      第7回日本筋学会

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公開日: 2021-12-27  

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