2014 Fiscal Year Annual Research Report
初期胚組織構築を制御するミクロオートファジーの研究
| Project/Area Number |
26291041
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
和田 洋 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50212329)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | ミクロオートファジー / rab7 / 原腸陥入 / Wnt / Bmp |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
エンドサイトーシスは細胞外シグナルの受容、栄養供給を通じて、様々な生理機能の制御に必須な役割を果たす。初期発生ではシグナル伝達活性や組織構造がダイナミックに変化し、その制御にエンドサイトーシスが関与すると考えられる。マウス初期胚では「ミクロオートファジー」とよばれる極めてユニークなメカニズムでエンドサイトーシスが進行する。このユニークな膜ダイナミクスが欠損するマウス胚が示す表現型を胚レベルで解析し、ミクロオートファジーを伴うエンドサイトーシスが組織構築、初期胚パターン形成を支配する原理を明らかにする。ミクロオートファジーには低分子量GTP結合タンパク質rab7が必須である。rab7を欠失するマウス胚は、初期発生、原腸陥入途中で発生が停止する。このときの胚の表現型を詳細に解析した。初期発生を支配するシグナル伝達に着目し、Nodal/Tgf-betaシグナル、Bmpシグナル、Fgfシグナル、さらにcanonical Wntシグナルを検討した。TGF-b, BMP経路は抗リン酸化Smad抗体を用いてwhole mount胚蛍光抗体染色を行ったところ、変異胚でも顕著な異常が見られない。また、Fgf経路の指標p42/44のリン酸化パターンも野生型と変異胚でちがいが観察されていない。一方、Brachyuryの発現低下、Axin2の発現の欠損など、canonical Wnt経路に支配される遺伝子マーカーは、変異胚であきらかに異なるパターンを示し、rab7の機能がWnt経路の制御に必須であることがわかった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
rab7欠損胚の異常な表現型をもたらす発生シグナルの特定ができた。これは大きな進歩で、今後の研究の方向を明確にした。一方、試験管内内胚葉分化のシステムの構築は進んでおらず、今後、努力が必要とされる。目標以上に達成できたこと、できなかったことを考え、おおむね順調と評価する。
|
| Strategy for Future Research Activity |
ミクロオートファジーによってWntシグナルがどのように制御されているのか、を明らかにする。Wnt経路を構成するリガンド、受容体、細胞内伝達因子の、抗体による検出は、専門分野の協力を仰いでいるが、困難な状況なため、いくつか間接的な手法を組み合わせて明らかにしていく。
|
| Causes of Carryover |
初期胚シグナル観察において、問題となった因子が予想より早く同定できたことにより、試薬等に必要な経費が削減できた。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
wntシグナルに絞って研究を進めていく。必要となる抗体を作成するなどの経費として有効に活用する、一方、今年度は計画遂行に必要なPCR装置が突然故障したためにあらたに導入する必要が生じた。今後、経年劣化による機器の故障も予測されるため、経費の有効利用に努力する。
|
