細胞接着の全胚スケールでの機能マッピングによる原腸形成メカニズムの解明

原腸形成のような大規模な細胞集団の3次元リモデリングは、細胞接着と細胞運動の２つの作用が精妙に協調することで成し遂げられている。本研究では、カドヘリンによって生み出される張力を測定する蛍光指示薬の開発をおこない、カドヘリンの張力・極性・発現量を可視化する機能マッピングを全胚スケールでおこない細胞運動との関係を明らかにすることを目的とする。令和4年度は、カドヘリンによって生み出される張力を測定する蛍光指示薬の開発に取り組んだ。本研究課題で開発する予定の蛍光プローブは、サンプルの動きによってアーティファクトが生じにくいFRET型レシオメトリックプローブである。これまでにゼブラフィッシュで使用実績が報告されている張力測定プローブをベースに計16種類の高性能FRET型張力測定プローブを作製した。作製したプローブを培養細胞に導入し、プローブの性能を評価した。このうちパフォーマンスが良かった4種のプローブをさらにゼブラフィッシュ初期胚に導入し本研究の目的が達成できる性能を有しているかを検証した。検証の結果、4種類のプローブすべてが目標の性能を満たしていなかった。そこで、ゼブラフィッシュでの使用実績が報告されていない高性能な張力測定プローブをベースに新たに32種類のプローブを作製し、これまでと同様の性能評価を行った。1種のプローブが目標を達成する性能を有していた。しかしながら、細胞毒性があるためかゼブラフィッシュの発生に有意な遅延が見られた。

原腸形成のような大規模な細胞集団の3次元リモデリングは、細胞接着と細胞運動の２つの作用が精妙に協調することで成し遂げられている。本研究では、カドヘリンによって生み出される張力を測定する蛍光指示薬の開発をおこない、カドヘリンの張力・極性・発現量を可視化する機能マッピングを全胚スケールでおこない細胞運動との関係を明らかにすることを目的とする。令和4年度は、カドヘリンによって生み出される張力を測定する蛍光指示薬の開発に取り組んだ。本研究課題で開発する予定の蛍光プローブは、サンプルの動きによってアーティファクトが生じにくいFRET型レシオメトリックプローブである。これまでにゼブラフィッシュで使用実績が報告されている張力測定プローブをベースに計16種類の高性能FRET型張力測定プローブを作製した。作製したプローブを培養細胞に導入し、プローブの性能を評価した。このうちパフォーマンスが良かった4種のプローブをさらにゼブラフィッシュ初期胚に導入し本研究の目的が達成できる性能を有しているかを検証した。検証の結果、4種類のプローブすべてが目標の性能を満たしていなかった。そこで、ゼブラフィッシュでの使用実績が報告されていない高性能な張力測定プローブをベースに新たに32種類のプローブを作製し、これまでと同様の性能評価を行った。1種のプローブが目標を達成する性能を有していた。しかしながら、細胞毒性があるためかゼブラフィッシュの発生に有意な遅延が見られた。