重力・外圧変動に対して細胞・組織形態が持つ頑強性の検証- 公募研究 2018－2019
| 研究課題名 | 重力・外圧変動に対して細胞・組織形態が持つ頑強性の検証 |
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| 研究代表者 |
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生物の個体・細胞・組織の恒常性は地球で暮らすことが前提で構築されており、重力・外圧の変動は正しい生命活動の破綻を招く。逆に、このような外圧・重力に対して生命体が抵抗する術を獲得することができれば、将来人間が宇宙で活動する際にも大きなメリットになるだろう。物理的な力に対して細胞は細胞骨格の構築の変化で応答し、それが引き金となり個々の細胞は形を変え、結果的に外圧変化に対処する。しかし、このような変化に関わるタンパク質がどれなのか、また外圧に対して組織が構造の頑強性を保持する仕組みは必ずしもよく理解されていない。
そこで本課題では、重力・外圧変動時における胚の細胞張力・細胞形状の変化を調べることで、物理的な環境変動に対して組織が自らの頑強性をどの程度備えているのかを調べるとともに、細胞骨格・細胞骨格結合タンパク質の人為的操作によって、その頑強性が高められるかどうかを調べることを目的とする。また、個体を保つための卵膜の役割を調べることで、外膜が果たす重力・圧力からの組織防御機構について新しい知見を得たい。
1）重力・圧力の変動による、細胞骨格・細胞骨格結合タンパク質の動態の変化の有無の検証
共焦点顕微鏡下で胚を加圧・伸展など物理的な力を加えた時の細胞骨格、あるいは細胞骨格結合タンパク質の経時変化を観察する。また、その際の細胞形状の変化についても時間経過を追うことで、細胞・組織が力によってどのような反応をするかを調べる。
2）細胞骨格・細胞骨格結合タンパク質の強制発現による組織変形の頑強性増加の有無の検討
細胞骨格や細胞骨格結合タンパク質を細胞内で強制発現させた胚に物理的な圧力を加え、表現型や関連タンパク質の局在を調べることで、加減圧に対する組織形態の頑強性がどの程度改善されるかを調べる。
3）卵膜除去時の、加減圧時の組織形態の変化の重篤化の有無の解析
卵膜除去胚を加減圧した場合に、アクチン配向性や細胞形状の変化、組織の破綻の有無などを非除去胚と比較することで、卵膜が加減圧に対してどの程度頑強性に貢献するかを調べる。
