Identification and Functional Analysis of Neurogenic bHLH Transcription Factor in Japanese Ctenophore

有櫛動物（クシクラゲ）は神経系を持つ最も祖先的な動物として知られているが、その神経細胞の分化を制御するメカニズムには不明な点が多い。本研究では、クシクラゲ以外に神経系を持つ左右相称動物と刺胞動物で保存された神経細胞の分化制御機能を持つグループA basic Helix-Loop-Helix (bHLH) 転写因子に着目し、日本産クシクラゲの一種、カブトクラゲ（Bolinopsis mikado）を利用してグループA bHLHの同定と機能解析を行ってきた。2020年度までに分子系統解析によって5種類のグループA bHLHを同定し、さらにその中の一つについてモルフォリノオリゴの顕微注入によるノックダウンを行った。また、免疫染色を用いてターゲットとしたbHLHがノックダウンされていることを確認し、ノックダウン個体とコントロール個体における遺伝子発現をRNA-seqによって比較した。2021年度は、前年に行ったRNA-seqの解析を引き続き行った。グループA bHLH遺伝子のノックダウンによって150以上の遺伝子が有意に発現変動し、更に発現変動遺伝子は特定の機能を持つ遺伝子に偏っていることが明らかになった。また、発現変動遺伝子を近縁種Mnemiopsis leidyiの単一細胞トランスクリプトームデータと比較したところ、細胞種不明とされている細胞クラスタにおいて発現変動遺伝子の多くが発現していた。これらの結果から、ターゲットとしたグループA bHLHはクシクラゲにおいて特定の機能に特化した細胞の分化を制御していることが示唆された。現在は得られた結果をまとめ、論文投稿に向けて準備中である。

有櫛動物（クシクラゲ）は神経系を持つ最も祖先的な動物として知られているが、その神経細胞の分化を制御するメカニズムには不明な点が多い。本研究では、クシクラゲ以外に神経系を持つ左右相称動物と刺胞動物で保存された神経細胞の分化制御機能を持つグループA basic Helix-Loop-Helix (bHLH) 転写因子に着目し、日本産クシクラゲの一種、カブトクラゲ（Bolinopsis mikado）を利用してグループA bHLHの同定と機能解析を行ってきた。2020年度までに分子系統解析によって5種類のグループA bHLHを同定し、さらにその中の一つについてモルフォリノオリゴの顕微注入によるノックダウンを行った。また、免疫染色を用いてターゲットとしたbHLHがノックダウンされていることを確認し、ノックダウン個体とコントロール個体における遺伝子発現をRNA-seqによって比較した。2021年度は、前年に行ったRNA-seqの解析を引き続き行った。グループA bHLH遺伝子のノックダウンによって150以上の遺伝子が有意に発現変動し、更に発現変動遺伝子は特定の機能を持つ遺伝子に偏っていることが明らかになった。また、発現変動遺伝子を近縁種Mnemiopsis leidyiの単一細胞トランスクリプトームデータと比較したところ、細胞種不明とされている細胞クラスタにおいて発現変動遺伝子の多くが発現していた。これらの結果から、ターゲットとしたグループA bHLHはクシクラゲにおいて特定の機能に特化した細胞の分化を制御していることが示唆された。現在は得られた結果をまとめ、論文投稿に向けて準備中である。