脈管形成におけるmekk3bの役割の解明

• Project/Area Number: 21870041
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Molecular biology
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 浦崎 明宏 National Institute of Genetics, 研究員 (40550083)
• Project Period (FY): 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥2,808,000 (Direct Cost: ¥2,160,000、Indirect Cost: ¥648,000); Fiscal Year 2010: ¥1,313,000 (Direct Cost: ¥1,010,000、Indirect Cost: ¥303,000); Fiscal Year 2009: ¥1,495,000 (Direct Cost: ¥1,150,000、Indirect Cost: ¥345,000)
• Keywords: mekk3 / ゼブラフィッシュ / 後主静脈 / 遺伝子トラップ

Research Abstract

モデル脊椎動物ゼブラフィッシュを用いて、脈管形成におけるmekk3bの役割を明らかにすることを目的に研究を行った。独自に成したSAGFF27C遺伝子トラップ系統では、遺伝子トラップコンストラクトがmekk3b遺伝子のイントロンに挿入して、mekk3b遺伝子の転写産物をトラップしていた。まず、SAGFF27C ; UAS : GFP系統のGFP発現パターンの解析を行ったところ、発生初期には後主静脈で、発生後期には節管静脈およびリンパ管でGFPを発現することが分かった。次に、in situハイブリダイゼーションにより、後主静脈細胞でmekk3bが発現していることを確認した。さらに、モルフォリノオリゴヌクレオチドを用いてmekk3bの発現阻害による表現型の解析を行ったところ、mekk3b発現阻害胚では後主静脈が形成されなくなることが分かった。そして、mekk3b mRNAをmekk3b発現阻害胚に微量注入すると、異常表現型が回復した。このことから、mekk3bは後主静脈の形成に重要な役割を果たしていることが示された。後主静脈の形成過程の詳細を明らかにするために、血管内皮細胞でGFPを発現するflil:GFP系統や赤血球前駆細胞でRFPを発現するgata1:RFP系統を用いて、タイムラプス生体イメージングを行った。これまで、ヒトやマウスを使った研究では、体内で発生するため、発生初期の血管形成過程を捉えるのは困難であった。本研究では、胚が透明で、体外で発生するゼブラフィッシュを用いることにより、受精後最初に出来る血管の形成過程を捉えることに成功した。これらの結果は、「細胞の塊」から「血流のある血管」がいかにして形成されるかを細胞・分子レベルで理解する上で重要な知見であると考える。

Research Products

• [Journal Article] Arteries provide essential guidance cues for lymphatic end othelial cells in the zebrafish trunk (2010)
  • Author(s): Bussmann, J.
  • Journal Title: Development (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of the circadian oscillator during differentiation of mouse embryonic stem cells in vitro (2010)
  • Author(s): Yagita, K.
  • Journal Title: PNAS 107 Pages: 3846-3851
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transgenesis in zebrafish with the to12 transposon system (2009)
  • Author(s): Suster, ML.
  • Journal Title: Methods Mol Biol. 561 Pages: 41-63
• [Journal Article] Olfactory neural circuitry for attraction to amino acids revealed by transposon-mediated gene trap approach in zebrafish (2009)
  • Author(s): Koide, T.
  • Journal Title: PNAS 106 Pages: 9884-9889
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Analysis of genes and genome by the To12-mediated gene and enhancer trap methods (2009)
  • Author(s): 浦崎明宏
  • Journal Title: Methods Mol Biol. 546 Pages: 85-102
• [Journal Article] メダカトランスポゾンTo12が開く新しいゼブラフィッシュ研究 (2009)
  • Author(s): 浦崎明宏
  • Journal Title: 細胞工学 28 Pages: 586-591
• [Presentation] Role of the hindbrain in embyonic motility and location (2009)
  • Author(s): 浅川和秀
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] To12を用いたゼブラフィッシュ遺伝子の網羅的破壊 (2009)
  • Author(s): 浦崎明宏
  • Organizer: 日本遺伝学会第81回大会
  • Place of Presentation: 松本
• [Presentation] 触覚刺激に対する逃避行動の発達における後脳の役割 (2009)
  • Author(s): 浅川和秀
  • Organizer: 第15回小型魚類研究会
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] IRESを用いたTo12トランスポゾンによる遺伝子トラップ法の開発 (2009)
  • Author(s): 阿部玄武
  • Organizer: 第15回小型魚類研究会
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] The gene trap approach reveals involvement of mekk3b in the functionsl blood vessel formation (2009)
  • Author(s): 浦崎明宏
  • Organizer: 6th European Zebrafish Genetics and Development Meetins
  • Place of Presentation: Rome
• [Remarks]
  • URL: http://kawakami.lab.nig.ac.jp/