器官機能補償作用の存在実証とそのメカニズムの解明

器官功能代偿存在的论证及其机制的阐明

基本信息

批准号：
21K19265
负责人：
松井貴輝
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19265/
关键词：
器官サイズ器官機能ゼブラフィッシュ左右差

项目摘要

クッペル胞における機能補償は、1-1)細胞の浸透圧や水輸送に関与する分子が活性化され内腔が膨らむ。1-2)シリアが回転することで内腔に水流が発生する。2-1)水量が増えることで膨圧が細胞にかかる。2-2)水流によってシェアストレス発生する。3-1)膨圧で生じた力がメカノチャネルによって受容され、シグナルが活性化する。3-2)シェアストレスがメカノチャネルによって受容され、シグナルが活性化する。4)2つの反応の片方、または、両方により、水輸送、シリア回転速度が変化することで、適切な内腔サイズと水流速度に近づける。5)水流が弱くなりすぎたり、内腔が小さくなりすぎた場合は、再び、1が活性化され、サイズの違いを許容しつつ一定速度のノード流が発生するようになると考えている。これまでに、力感受カルシウムチャネルTRPC1および、シリアの回転速度に影響を与えるアセチル基転移酵素ATAT1の関与が推察されたので、昨年度、CRISPR/CAS9システムを用いて、クッペル胞で発現するTRPC1、および、ATAT1ノックアウト（KO）を行なった。その結果、TRPC1、および、ATAT1の両方の遺伝子に対してフレームシフトにより完全長のアミノ酸が形成されない変異体（F1世代ヘテロ変異体）を作製することに成功した。今年度、これらのヘテロ変異体同士を交配したところ、TRPC1の胚性KO個体では、心臓が直線状になるという左右差異常の表現型の一部が観察されたが、ATAT1の胚性KO個体では、心臓は体の左側に形成されていたため、左右差異常は認められないという結果であった。ATAT1に関しては母性因子として発現することが分かったため、ATAT1の胚性KO個体には母性因子由来のATAT1が存在していたことになるので、ATAT1の関与を解析するためには母性・胚性KO個体の作出が不可欠であることが分かった。

库佩尔泡的功能补偿如下： 1-1) 参与细胞渗透压和水运输的分子被激活，管腔膨胀。 1-2)随着筒体的旋转，内腔产生水流。 2-1) 随着水量的增加，细胞产生膨胀压力。 2-2) 由于水流而产生剪切应力。 3-1) 机械通道接收膨胀压力产生的力并激活信号。 3-2) 机械通道接收剪切应力并激活信号。 4)两个反应中的一个或两个改变水的传输和旋转速度，使管腔尺寸和水流速更接近合适的值。 5) 如果水流变得太弱或管腔变得太小，我们相信 1 将再次被激活，并且在允许尺寸差异的同时将出现等速节点流。此前，我们推测力敏感钙通道TRPC1和影响纤毛旋转速度的乙酰转移酶ATAT1参与其中。去年，我们利用CRISPR/CAS9系统研究了Kuppel泡中表达的TRPC1的作用，，进行 ATAT1 敲除 (KO)。结果，我们成功地创建了突变体（F1代杂合突变体），其中由于TRPC1和ATAT1基因的移码而未形成全长氨基酸。今年将这些杂合突变体进行杂交时，在TRPC1的胚胎KO个体中观察到了一些异常的偏侧性表型，例如直心，但在ATAT1的胚胎KO个体中，由于心脏形成在左侧。身体方面，未观察到侧向异常。由于发现ATAT1作为母体因子表达，来自母体因子的ATAT1存在于ATAT1胚胎KO个体中，因此，为了分析ATAT1的参与，有必要弄清楚个体的产生。基本的。