2015 Fiscal Year Annual Research Report
折りたたみの細胞シートから構築される昆虫外骨格の３Ｄ形態
| Project Area | Discovery of the logic that establishes the 3D structure of organisms |
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| Project/Area Number |
15H05862
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大澤 志津江 京都大学, 生命科学研究科, 講師 (80515065)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 折り畳み / 肢原基 / ショウジョウバエ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昆虫が示す様々な外部形態は、「上皮シートの折り畳み構造」である成虫原基が３次元的に伸展して作られる。原基の伸展は非常に速く、その間、細胞の増殖・移動がほとんど起らないことから、成虫の外部構造は折り畳まれた状態でほぼ完成していると推察される。しかし、その場合、「外部構造を折り畳んだ状態で作る」という驚異的な現象が起こっていることになるが、折りたたんだ状態から特定の外部形態を作るロジックは分かっていない。本年度は、肢原基から肢への過程を器官培養にて誘導する系をまず確立し、そのメカニズムの解析を開始した。その結果、基底膜の主要構成成分であるType IV Collagenに対する分解酵素コラゲナーゼで肢原基を処理すると、折り畳み構造が進展して肢形成が開始されることを見出した。また、肢原基から肢へと進展する過程において、Type IV Collagenの発現レベルが低下していることを見出した。これらの事実は、肢原基の折り畳み構造から肢へと進展には、Type IV Collagenの分解が関わる可能性を示唆するものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、肢原基の折り畳み構造から肢へと進展する過程に、Type IV Collagenの分解が関わる可能性を見出した。このことは、肢原基を特定の折り畳み構造として維持する上でType IV Collagenが重要な役割を果たす可能性を示唆するものであり、細胞外マトリックスが上皮の形を制御するという新しい概念を提唱し得る可能性を秘めていると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
Type IV Collagenの発現を時期・部位特異的に抑制する系を確立し、折り畳み構造の形成／展開過程におけるType IV Collagenの役割を明らかにする。また、肢原基の折り畳み構造を形成する際の細胞のダイナミクスを、特に細胞増殖に着目して解析し、「３Ｄ構造を折り畳んで形成するロジック」に対する数理モデルの構築を、井上康博博士（京都大学・准教授）および秋山正和博士（北海道大学・助教）との共同研究により開始する。
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Research Products
(6 results)
