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シグナルによる発生時計の制御のしくみとその意義

Publicly Offered Research

Project AreaInterplay of developmental clock and extracellular environment in brain formation
Project/Area Number 17H05782
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionCenter for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences

Principal Investigator

高田 慎治  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 教授 (60206753)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords遺伝子 / 発生・分化 / シグナル伝達 / 遺伝子発現 / 細胞 / 細胞・組織 / 発現制御
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、分子時計と細胞外シグナルであるFGFとの連携を軸に、体節分節形成において分子時計が停止する意義とそのしくみを明らかにすること、および咽頭嚢分節形成におけるFGFと分節形成の関係性を解析することを目的としている。
体節形成には転写抑制因子 Hairy を中心とする分子時計が重要であるが、その振動の維持や停止のしくみは不明である。研究代表者らは、ゼブラフィッシュを用いてTbx6およびその制御因子であるripply1とripply2が体節形成に重要な働きをしており、特に、ripply1とripply2が分子時計の停止に必要であることを示唆する結果を得ている。興味深いことに、ripply1とripply2の発現がFGFシグナルにより制御されることから、FGFが分子時計の維持・停止を制御しているのではないかと考え、その分子機構を解明することにした。本年度は、分子時計の発現停止の意義を明らかにするため、Hairy(her1)の発現が体節細胞においても引き続き維持される胚を人為的に作成し、そのような胚では実際に分節形成に異常があることを示すデータを得た。また、前年度に培養細胞を用いた実験により明らかになったFGF/MAPKシグナルによるripply遺伝子の制御が胚体内でも同様に起きていることを示した。
一方、前年度までの研究から、咽頭分節の形成過程は当初の予想より複雑で、前方の咽頭分節と後方の分節では形成機構に大きな違いがあることがわかった。本年度のその違いの詳細について、細胞の移動や系譜解析により明らかにするとともに、各々へのFGFシグナルの関与を明らかにした。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 5 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Wnt produced by stretched roof-plate cells is required for the promotion of cell proliferation around the central canal of the spinal cord2019

    • Author(s)
      Shinozuka Takuma、Takada Ritsuko、Yoshida Shosei、Yonemura Shigenobu、Takada Shinji
    • Journal Title

      Development

      Volume: 146 Issue: 2 Pages: 159343-159343

    • DOI

      10.1242/dev.159343

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Novel components of germline sex determination acting downstream of foxl3 in medaka2019

    • Author(s)
      Kikuchi Mariko、Nishimura Toshiya、Saito Daisuke、Shigenobu Shuji、Takada Ritsuko、Gutierrez-Triana Jos? Arturo、Cerd?n Juan Luis Mateo、Takada Shinji、Wittbrodt Joachim、Suyama Mikita、Tanaka Minoru
    • Journal Title

      Developmental Biology

      Volume: 445 Issue: 1 Pages: 80-89

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2018.10.019

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Assembly of protein complexes restricts diffusion of Wnt3a proteins2018

    • Author(s)
      Takada, R., Mii, Y., Krayukhina, E., Maruyama, Y., Mio, K., Sasaki, Y., Shinkawa, T., Pack, C.-G., Sako, Y., Sato, C., Uchiyama, S., Takada, S.
    • Journal Title

      Commun. Biol.

      Volume: 1 Issue: 1 Pages: 165-165

    • DOI

      10.1038/s42003-018-0172-x

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Functional roles of the Ripply-mediated suppression of segmentation gene expression at the anterior presomitic mesoderm in zebrafish.2018

    • Author(s)
      Kinoshita H, Ohgane N, Fujino Y, Yabe T, Ovara H, Yokota D, Izuka A, Kage D, Yamasu K, Takada S, Kawamura A.
    • Journal Title

      Mech Dev.

      Volume: 152 Pages: 21-31

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Roles of two types of heparan sulfate clusters in Wnt distribution and signaling in Xenopus2018

    • Author(s)
      Yusuke Mii, Takayoshi Yamamoto, Ritsuko Takada, Shuji Mizumoto, Makoto Matsuyama, Shuhei Yamada, Shinji Takada, and Masanori Taira
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 1973-1973

    • DOI

      10.1038/s41467-017-02076-0

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ripply3 is required for the maintenance of epithelial sheets in the morphogenesis of pharyngeal pouches2018

    • Author(s)
      Tsuchiya, Y., Mii, Y., Okada, K., Furuse, M., Okubo, T., Takada, S.
    • Journal Title

      Dev. Growth Diff.

      Volume: 60 Issue: 2 Pages: 87-96

    • DOI

      10.1111/dgd.12425

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] SHISA6 Confers Resistance to Differentiation-Promoting Wnt/β-Catenin Signaling in Mouse Spermatogenic Stem Cells.2017

    • Author(s)
      Tokue M, Ikami K, Mizuno S, Takagi C, Miyagi A, Takada R, Noda C, Kitadate Y, Hara K, Mizuguchi H, Sato T, Taketo MM, Sugiyama F, Ogawa T, Kobayashi S, Ueno N, Takahashi S, Takada S, Yoshida S.
    • Journal Title

      Stem Cell Reports.

      Volume: 8 Issue: 3 Pages: 561-575

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2017.01.006

    • NAID

      120005997826

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The molecular mechanism for the termination of segmentation clock during zebrafish somitogenesis2018

    • Author(s)
      Taijiro Yabe and Shinji Takada
    • Organizer
      13th International Zebrafish Conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molecular mechanisms for the positioning of somite boundaries in zebrafish2018

    • Author(s)
      Taijiro Yabe and Shinji Takada
    • Organizer
      第70回日本細胞生物学会・第51回日本発生生物学会合同大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular mechanisms for the positioning of somite boundaries in zebrafish2018

    • Author(s)
      Taijiro Yabe and Shinji Takada
    • Organizer
      第24回小型魚類研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼブラフィッシュ体節形成における時空間情報の統合機構2018

    • Author(s)
      矢部泰二郎、高田慎治
    • Organizer
      日本発生生物学会 秋季シンポジウム2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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