| 研究課題/領域番号 |
20K21453
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| 研究機関 | 川崎医科大学 |
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研究代表者 |
花島 章 川崎医科大学, 医学部, 講師 (70572981)
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| 研究分担者 |
毛利 聡 川崎医科大学, 医学部, 教授 (00294413)
橋本 謙 川崎医科大学, 医学部, 准教授 (80341080)
氏原 嘉洋 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80610021)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| キーワード | コネクチン / 心臓進化 / 筋進化 |
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| 研究実績の概要 |
運動や循環を司る筋肉の起源と進化は、全地球レベルの環境変遷に駆動されてきたと考えられるが、筋肉が軟組織で化石として残っておらず、相関は未解明である。本研究では、筋肉の巨大弾性蛋白質コネクチンに記録された環境変化の情報を動物横断的に取り出すことで、環境変遷による運動・循環の起源と進化という難問の解明、及び化石に残らない軟組織の進化に対する研究アプローチの変革に挑戦することを目指している。本年度は特に、脊椎動物と並んでレンズ眼と高度な脳を持ち、活動性も高く分離した体・鰓循環を持つ軟体動物タコの心臓を中心に解析を進めた。タコの解剖では、2心房1心室の体心臓と2つの鰓心臓、拍動静脈などを確認した。体心室は緻密な筋構造と冠血管を持ち、拡張期圧―容積計測で、高い伸展性を示した。心電図測定ではヒトと同様にQRS間隔は狭く、高い同期性が見られた。単離心筋細胞は哺乳類に比べ細長く、電顕像では長いサルコメアを認めた。SDS-PAGEで確認された高分子量タンパク質はコネクチン抗体に反応し、免疫蛍光顕微鏡観察でサルコメア内局在を示した。さらにタコのゲノム情報からコネクチン遺伝子構造を推定し、定量PCRで心筋での高発現を確認した。RT-PCRで部分的に決定した心室コネクチンの一次構造ではコネクチンバネ領域がヒトより長い可能性が推定されたが、コネクチン全長を決定するのが困難であったため、ロングリードシーケンサーでmRNAを決定し、コネクチンに該当する配列のつなぎ合わせを実施中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究の遂行には様々な動物門に属する動物を使用する必要があるが、コロナ禍により入手計画に遅れが生じているため。
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| 今後の研究の推進方策 |
入手しやすい動物の解析を優先的に行い、研究期間全体で研究目標を達成することを目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍により実験動物入手計画、学会参加発表計画に遅れが生じているため。今年度の8か月で実験の大まかなセットアップは整いつつあり、次年度使用額は令和3年度の費用と合わせ、実験動物の入手と各種解析、学会発表を着実に進めていく。
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