All about Photonics

Science/Research 詳細

EMBL、臓器成長を光でコントロール

Movie-S5-620x277

November, 26, 2018, Heidelberg--光遺伝学では研究者は、光を使ってタンパク質活性をコントロールする。この技術により研究者は、胚組織の形状を、変え異常性の発展を抑制できる。現在、欧州分子生物学研究所(EMBL)のDe Renzisグループの研究チーハムは、ミバエ胚の器官形成プロセスを止めるためにその技術を強化した。研究成果は、EMBO Jounalに発表されており、胚発育で重要段階を制御できると報告されている。
 健全な発育では,組織は、その形状を変えなければならない。例えば、細胞のグループは、器官発育の一環として、その形状を変える。Stefano De Renzisのチームは、この形状変移の背後にあるメカニズムに関心をもっており、光でそれらを操作するために光遺伝学を利用する。
 腎臓などの内部器官形成には、細胞群は胚の内部に向かって動かねばならない。この過程、いわゆる陥入では、細胞グループの表面が収縮し、組織を内側に折り畳む。

 研究グループは、駆動要素を理解するために自然に起こる陥入を抑制した。重要な側面は、内側に折り畳む組織表面の部分的柔軟性である。研究チームが光遺伝学を使ってこの表面を硬化させると、細胞は内側に曲がることができなくなり、陥入プロセス全体を止めることができる。「細胞が底部を弛緩させることができないと、先端を効率的に収縮できない、つまり組織の陥入は止まる」とDe Renzisは説明している。新しい方法では、陥入をそれが起こる前に止めることができるだけでなく、プロセスの途中でも止められる。
 研究者は、組織の基底面の重要性について、以前に思案していたが、これをテストするだけの実験技術が進んでいなかった。研究チームの新しい方法により、EMBLチームは細胞に損傷を与えることなくたんぱく質活動を改良し、それでもなお必要とあれば変更を活性化、非活性化することができる。この研究成果により、胚発育中の形態的異常性を説明する長年の理論の初の証明が得られる。
 以前の成果と比較して、現在では、研究チームは胚において、この重要な発育過程の全ステップをコントロールすることができる。実験はミバエ胚で行われたが、研究成果と方法は他の生物にも適用できる。光遺伝学を使って人工の組織を作り、形成し、あるいは再生医療で組織の発育をコントロールすることができる。
(詳細は、https://news.embl.de)