Stem zoneへのシグナルの量的制御による、体軸伸長の分子基盤

• Project Area: Cell Community in early mammalian development
• Project/Area Number: 22116507
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 竹本 龍也 大阪大学, 生命機能研究科, 助教 (30443899)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000); Fiscal Year 2011: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000); Fiscal Year 2010: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
• Keywords: 胚葉形成 / 体軸伸長 / 尾芽 / 体軸幹細胞 / 神経誘導 / 転写制御 / 幹細胞

Research Abstract

脊椎動物の胴部体軸は、発生の進行とともに生み出される。最近の細胞系譜研究から、神経系細胞と中胚葉系細胞の共通前駆体である体軸幹細胞(axial stem cells)が、原条周辺領域(stem zone)に存在し、胴部体軸の細胞供給源として機能していることが示されている。Tbx6遺伝子変異マウス胚は、本来ならば体節中胚葉ができるはずの胚領域に、異所的な神経管が形成されるという表現型を示すことから、体軸幹細胞の制御の解明に重要な手がかりを与えると考えられた。
平成22年度に行った研究で、体軸幹細胞から神経系原基細胞、中胚葉細胞への分化は、それぞれSOX2とTBX6という2つの転写制御因子によって制御されていることを明らかにした。
これら2つの転写因子の発現制御解析を行い、いずれの発現にも、Wntシグナルが関与していることを明らかにした。Wntシグナルがどのような制御によって、これら2つの発現をコントロールしているかを明らかにするため、Wntシグナルを可視化するマウスを新たに作成した。WntシグナルのON/OFFや、シグナル強度と遺伝子発現の状態を調べることを目指し、マウス胚ライブイメージング法と、細胞標識法を確立した。

Research Products

• [Journal Article] B1 and B2 Sox gene expression during neural plate development in chicken and mouse embryos : Universal versus species-dependent features (2011)
  • Author(s): Uchikawa M
  • Journal Title: Development, Growth, and Differentiation Volume: 53 Issue: 6 Pages: 761-771
  • DOI: 10.1111/j.1440-169x.2011.01286.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Pou5f1/Pou3f-dependent but SoxB-independent regulation of conserved enhancer N2 initiates Sox2 expression during epiblast to neural plate stages in vertebrates (2011)
  • Author(s): Iwafuchi-Doi M
  • Journal Title: Developmental Biology Volume: 352 Issue: 2 Pages: 354-366
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2010.12.027
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tbx6に依存したSox2遺伝子の制御が,体軸幹細胞の神経系と中胚葉への発生運命を決定する (2011)
  • Author(s): 竹本龍也
  • Journal Title: 細胞工学 Volume: 30(7) Pages: 744-745
• [Journal Article] Tbx6-dependent Sox2 regulation determines neural or mesodermal fate in axial stem cells. (2011)
  • Author(s): Tatsuya Takemoto
  • Journal Title: Nature Volume: 470 Pages: 394-398
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Pou5f1/Pou3f-dependent but SoxB-independent regulation of conserved enhancer N2 initiates Sox2 expression during epiblast to neural plate stages in vertebrates. (2011)
  • Author(s): Makiko Iwafuchi-Doi, Tatsuya Takemoto
  • Journal Title: Developmental Biology Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Tbx6-dependent regulation of Sox2 determines neural versus mesodermal fate in axial stem cells (2011)
  • Author(s): Tatsuya Takemoto
  • Organizer: 3rd international Sox Meeting
  • Place of Presentation: ドイツ・グライナウ
  • Year and Date: 2011-09-10
• [Presentation] Tbx6-dependent regulation of Sox2 determines neural versus mesodermal fate in axial stem cells (2011)
  • Author(s): Tatsuya Takemoto
  • Organizer: 44th Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
  • Year and Date: 2011-05-20
• [Remarks]
  • URL: http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/kg-portal/aspi/RX0011D.asp?UN0=17846&page=
• [Remarks]
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/jpn/general/lab/06/result/