2023 Fiscal Year Annual Research Report
トポロジー変換がもたらす頂底極性決定に伴う上皮分化メカニズムの解明
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21K19610
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
吉崎 恵悟 九州大学, 歯学研究院, 助教 (10507982)
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2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 上皮細胞 / 極性 / 分化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯は上皮-間葉相互作用により形態形成が行われる器官であり、器官の形態形成機構を解析する上で、重要なツールであると考えられる。歯原性上皮細胞はエナメル芽細胞へ分化する過程で、その形態を大きく変化させる細胞であり、細胞の形態変化が分化に影響を与えている可能性が考えられる。これまでの研究で、 歯原性上皮細胞の極性決定に重要と思われる候補因子の同定に成功し、候補因子による極性化機構の機能解析を行った。
歯原性上皮細胞の多層化モデルを用いて、分化に伴う形態変化と多層化を可視化することで、細胞極性化に重要と思われる遺伝子群のスクリーニングを行った。さらに、CRISPR/Cas9システムを用いることで、遺伝子欠損細胞株および本遺伝子のN末端にGFP遺伝子のノックインを行い、分子動態をリアルタイムに解析するためのツールを開発した。本ツールを用いることで、極性化因子として知られるZo-1遺伝子を欠損させると、本遺伝子は細胞内へとその局在を移行し、遺伝子発現調節を行っている可能性が示唆された。そこで、本因子が細胞膜へ局在している状態と核内へ移行している状態を誘導し、ChIP-seq法を用いて転写調節部位に直接結合している可能性を網羅的に解析した。さらに、ATAC-seq法を用いて、クロマチン構造の網羅的な解析を行った。
本研究成果は、歯の上皮細胞をモデルとして、細胞極性化に伴う分化機構の可能性を示すものであり、これまで明らかにされていなかった、新たな分化制御機構の発見につながる可能性が考えられる。
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