内耳蝸牛三次元構造形成メカニズムの解明と蝸牛型オルガノイド作製への応用

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聴覚を司る蝸牛はらせん構造からなる複雑な形態を示すが、この3次元構造を再現した蝸牛オルガノイドの報告はまだない。その理由として蝸牛発生メカニズムの解明が十分に行われていないこと、神経などに発現せず蝸牛の身に発現する適切なマーカー遺伝子が無いことが挙げられる。申請者のグループが発生初期内耳での発現を独自に同定したCarbonic anhydrase 13(Car13)は蝸牛感覚上皮予定領域特異的に発現し、前庭、神経でほぼ発現が見られないことから蝸牛マーカーとして有用である。さらに発生後期ではCar13はコルチ器外側へ発現が限局し、内有毛細胞に強く発現する。従って、蝸牛内の内外側の極性形成にも関与する可能性があるが、発生過程における機能は不明である。そこで本研究ではCar13の機能解析を中心とした蝸牛形成機構の解明と蝸牛オルガノイド作製を目的とする。Car ファミリーは16のメンバーからなり、お互いにアミノ酸配列が類似している為、特異的抗体の作製が困難であるという難点があり、タンパク質レベルでの局在が確認できていない。そこでCar13-蛍光タンパク質ノックインマウス及びiPS細胞を作製し、これを研究材料とすることを目指す。2022年度は前年度から引き続き、COVID-19の影響が危ぶまれたため、マウスオルガノイドの検討を行った。また、Car13以外に蝸牛3次元構造を再現したオルガノイド作製のためのマーカーとして有用であるであると考えられる蝸牛頂端部局在タンパク質であるSVIPについて、検出法の検討をおこなった。