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発生運命に関わるRNAのWnt依存的な非対称分配機構の解析

Research Project

Project/Area Number 09J02200
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Developmental biology
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

高鳥 直士  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2011: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2010: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords細胞極性 / 中胚葉 / 内胚葉 / mRNA結合タンパク質 / PI3K / 発生運命 / mRNA局在 / 脊索動物 / ホヤ / 転写因子ネットワーク / Wnt
Research Abstract

動物の胚発生の過程で中胚葉と内胚葉は中内胚葉細胞から作られる。前年度までの研究で、脊索動物のホヤでは、中内胚葉細胞が極性化されており、将来中胚葉細胞になる側にNot mRNAが局在し、それが中胚葉細胞に受け継がれることで中胚葉と内胚葉の運命が分離されることを明らかにした。中内胚葉細胞に極性が生じる機構Not mRNAの局在が維持される機構の二つに着目した。中内胚葉細胞を極性化する機構については、極性を作るのに重要な因子を同定した。PI3Kの機能を阻害した胚では、Not mRNAが細胞の中央に局在し、中胚葉と内胚葉の両方の細胞に均等に分配され、運命が分離しなかった。PI3Kの抗体を作成し、免疫抗体染色を行ったところ、PI36とその産物である、PtdIns(3,4,5)P3の両方が将来の中胚葉側に局在していた。PI3K活性の偏りを乱すために、PtdIns(3,4,5)P3を分解するPTENの機能を阻害したところ、Not mRNAの局在が乱れ、運命分離が起こらなかった。PI3Kを過剰に発現させた胚でもNot mRNAの局在が阻害された。PtdIns(3,4,5)P3を中内胚葉細胞に注入したところ、Not mRNAは中胚葉側ではなく、細胞の中央に局在した。これらの結果は、PI3Kおよびその活性の局在が極性を作るのに重要であることを支持している。
Not mRNAの局在に必要なmRNA結合因子を同定するために、Yeast three hybrid法により、20の候補因子を得た。2つについては機能阻害した胚でNot mRNAの分配が異常になった。1つの因子について抗体を作成して中内胚葉細胞における局在を観察したところ、細胞核と中胚葉側の細胞表層付近にシグナルが観察された。現在、これらの因子の機能と局在を検証する作業を継続している。

Report

(3 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] A maternal factor unique to ascidians silences the germline via binding to P-TEFb and RNAP II regulation2011

    • Author(s)
      Kumano G, Takatori N, Negishi T, Takada T, Nishida H
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 21 Issue: 15 Pages: 1308-13

    • DOI

      10.1016/j.cub.2011.06.050

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tissue-specific regulation of the number of cell division rounds by inductive cell interaction and transcription factors during ascidian embryogenesis2011

    • Author(s)
      Fujikawa T, Takatori N, Kuwajima M, Kim GJ, Nishida H
    • Journal Title

      Developmental Biology

      Volume: 355 Issue: 2 Pages: 313-23

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2011.04.033

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatial and temporal expression of two transcriptional isoforms of Lhx3, a LIM class homeobox gene, during embryogenesis of two phylogenetic ally remote ascidians, Halocynthia roretzi and Ciona intestinalis2010

    • Author(s)
      Kobayashi M, Takatori N, Nakajima Y, Kumano G, Nishida H, Saiga H.
    • Journal Title

      Gene Expression Patterns

      Volume: 10 Pages: 98-104

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Segregation of germ layer fates by nuclear migration-dependent localization of Not mRNA2010

    • Author(s)
      Takatori, N., Kumano, G., Saiga, H., Nishida, H.
    • Journal Title

      Developmental Cell

      Volume: 19 Pages: 589-598

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatial and temporal expression of two transcriptional isoforms of Lhx3, a LIM class homeobox gene, during embryogenesis of two phylogenetic ally remote ascidians, Halocynthia roretzi and Ciona intestinalis2010

    • Author(s)
      Kobayashi M, Takatori N, Nakajima Y, Kumano G, Nishida H, Saiga H.
    • Journal Title

      Gene Expression Patterns (未定, In press)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Wnt5 is required for notochord cell intercalation in the ascidian Halocynthia roretzi2009

    • Author(s)
      Niwano T, Takatori N, Kumano G, Nishida N.
    • Journal Title

      Biological Cell 101

      Pages: 645-659

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The mechanism of polarized nuclear migration that separates mesoderm and endoderm fates in ascidian embryos2011

    • Author(s)
      Naohito Takatori
    • Organizer
      EMBO conference series "Intracellular RNA Localization & Localized Translation"
    • Place of Presentation
      Barga, Italy
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Wnt-dependent asymmetric partitioning of Not mRNA segregates mesoderm and endoderm fates in ascidian embryos2009

    • Author(s)
      Naohito Takatori
    • Organizer
      The 5^<th> International Tunicate meeting
    • Place of Presentation
      Okinawa, Japan
    • Year and Date
      2009-06-22
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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