Elucidation of molecular feedback mechanisms underlying mechano-homeostasis governing 3D organ formation and regeneration

阐明控制 3D 器官形成和再生的机械稳态的分子反馈机制

• 批准号: 21H02683
• 负责人: 清木 誠
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02683/
• 关键词: YAP メカノホメオスターシス; 力学恒常性; 時空間的ダイナミクス制御; YAP; フィードバック; 立体臓器; 再生; 臓器形成

本年度は、研究の目的である臓器形成・再生過程でのYAP-MH時空間的ダイナミクス制御に関わる分子を明らかにするための解析を行った。(1)YAP活性化の時空間的パターンの変化を明らかにするために、YAP遺伝子の下流にRFPをCRISPR-Cas9法を用いてノックインしたトランスジェニックゼブラフィッシュを育成中である。これらから、適切な系統を樹立する予定である。(2)これまでに見いだした39のYAPの標的遺伝子の中から、YAP-MH時空間的ダイナミクス制御に関わる新規遺伝子の同定に成功した。候補遺伝子のshRNAを用いてノックダウンしたRPE-1細胞の免疫染色でYAP活性が亢進していた。本遺伝子の全長のcDNAをクローニングしGFPで標識して発現させると細胞膜近辺への局在が見られた。以前の核膜蛋白のBioID解析で同定された蛋白であるため、核膜での機能も持つ可能性がある。現在、YAPの一過性の活性化が重要な役割を果たすゼブラフィッシュヒレの再生過程での本遺伝子の機能解析を行うための準備を進めている。今後は、本遺伝子のYAP-MHの時空間的ダイナミクス制御の分子メカニズムを明らかにするために、BioIDを用いて結合分子を同定し核膜での機能を明らかにする。(3) 本遺伝子のgain-of-function及びloss-of-functionでのゼブラフィッシュヒレ再生系で、組織の力学特性がどのように変わるかを力学測定法により解析する予定である。

This year, the purpose of the research is to analyze the molecular mechanism of the formation and regeneration process of the YAP-MH time space. (1)YAP activation time and space of the transformation of RFP, YAP gene downstream of the CRISPR-Cas9 method The system is set up properly. (2)This is the first time that the YAP has been successfully identified. Immunostaining of RPE-1 cells with shRNA from candidate genes increased YAP activity The full-length cDNA of this gene was identified by GFP. Previous BioID analysis of nuclear membrane proteins was performed on the same protein, and the possibility of functional maintenance of nuclear membrane proteins was discussed. Now, the transient activation of YAP is important for the preparation of the functional analysis of the original gene in the process of regeneration. In the future, the function of the YAP-MH time space of this gene will be clearly defined by the use of BioID in combination with molecular identity. (3)The gain-of-function and loss-of-function of this gene are the regenerative system of the tissue, and the mechanical properties of the tissue can vary depending on the analysis and determination of the mechanical measurement method.