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異なる網膜再生様式をもつ2種のツメガエルを用いた再生メカニズムの研究

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular mechanisms underlying reconstruction of 3D structers during regeneration
Project/Area Number 23124506
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 InstitutionNara Women's University

Principal Investigator

荒木 正介  奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (00118449)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2011: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Keywords網膜再生 / ツメガエル / 色素上皮 / 毛様体 / 分化転換 / 色素上皮細胞
Outline of Annual Research Achievements

アフリカツメガエルとネッタイツメガエルはごく近縁の種である。どちらのツメガエルでも変態後に網膜を完全除去しても再生できることを報告者らが発見した。ところが、この2種のカエルでは再生の起源となる組織に大きな違いがあり、ネッタイツメガエルでは、毛様体辺縁部から再生が始まり、色素上皮細胞が分化転換して網膜を再生することはない。そこで、両種の色素上皮細胞に注目し、この2種のツメガエルで何がどのように異なるのかを明らかにすることによって色素上皮細胞の分化転換に必要な細胞と遺伝子のメカニズムを明らかにしようとした。特に、アフリカツメガエルで確立した色素上皮の組織培養法を用いて詳細な解析をおこなった。
今回アフリカツメガエルで明らかにしたことは、色素上皮細胞が分化転換するためには、細胞がまず基底膜から遊離、移動し、上皮形成をすることであり、そのためにはまずMMP(Matrix metalloprotease)が発現し、その後RaxやPax6を発現することである。この過程をネッタイツメガエルで調査した。その結果、再生に必要なRax遺伝子やPax6遺伝子はネッタイツメガエルでは発現しないことがわかった。これらの遺伝子発現と細胞接着様式との間には一定の対応がある。すなわち、Raxが発現する細胞はGap結合をもつ。また、Pax6はN-cadherinをもつ細胞で発現が上がり、それが失われると発現レベルが上昇する。ネッタイツメガエルで調べると、色素上皮細胞ではGap結合やN-cadherinをもたないことがわかった。以上のことから、ネッタイツメガエルで色素上皮細胞の分化転換がおこらないのは細胞間の接着や結合状態が失われるためであると予想された。今後、接着分子の遺伝子強制発現により上皮形成を誘導した場合、RaxやPax6が発現するかどうかを調べることにより、細胞間相互作用の問題をより明確にしたい。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 1 results) Book (2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Loss of cell-extracellular matrix interaction triggers retinal regeneration accompanied by Rx and Pax6 activation2013

    • Author(s)
      Nabeshima A, Nishibayashi C, Ueda Y, Ogino H and Araki M
    • Journal Title

      Genesis

      Volume: ?

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transgenic Xenopus laevis with the efl-α promoter as an experimental tool for amphibian retinal regeneration study2012

    • Author(s)
      Ueda Y, Mizuno N, Araki M
    • Journal Title

      Genesis

      Volume: 50(In press) Issue: 8 Pages: 642-650

    • DOI

      10.1002/dvg.22024

    • Related Report
      2012 Annual Research Report 2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Clinical and molecular genetic features of idiopathic infantile periodie alternating nymstagmus2012

    • Author(s)
      Thomas MG, M Crosier, S Lindsay, A Kumar, S Thomas, M Araki, 他
    • Journal Title

      Brain

      Volume: 134(3) Pages: 892-902

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Amphibian retinal regeneration is triggered by Matrix metalloproteinases2013

    • Author(s)
      H Naito, Y Ueda, T Sato, Atsuko Sehara-Fujisawa and M Araki
    • Organizer
      第46回日本発生生物学会
    • Place of Presentation
      松江市
    • Year and Date
      2013-05-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Rax and Pax6 expressions are required for transdifferentiation from retinal pigment epithelial cells into neurons during retinal regeneration in Xenopus2013

    • Author(s)
      Yoko Ueda, Rika Teshigawara and Masasuke Araki
    • Organizer
      第46回日本発生生物学会
    • Place of Presentation
      松江市
    • Year and Date
      2013-05-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 虹彩上皮と結合組織に存在する神経幹細胞の増殖と細胞分化2013

    • Author(s)
      荒木正介、Lars Royall、石川珠美、藤原 愛
    • Organizer
      第12回日本再生医療学会
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2013-03-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 色素上皮細胞による網膜再生は細胞接着によって調節されている2012

    • Author(s)
      三宅あゆ実 荒木 正介
    • Organizer
      第83回日本動物学会
    • Place of Presentation
      豊中市
    • Year and Date
      2012-09-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ブタの虹彩結合組織に存在する神経幹細胞の増殖と細胞分化2012

    • Author(s)
      Lars Royall、 荒木正介
    • Organizer
      第83回日本動物学会
    • Place of Presentation
      豊中市
    • Year and Date
      2012-09-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Neural stem/progenitor cells from iris epithelium and connective tissue2012

    • Author(s)
      M Araki, T Ishikawa, A Fujihara and M Kosaka
    • Organizer
      第45回日本発生生物学会ー第64回日本細胞生物学会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2012-05-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Neural stem/progenitor cell proliferation and differentiation from the iris tissues of the chick embryo2012

    • Author(s)
      Tamami Ishikawa, Ai Fujiwara, Mitsuko Kosaka and Masasuke Araki
    • Organizer
      第45回日本発生生物学会ー第64回日本細胞生物学会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2012-05-21
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Amphibian retinal regeneration is triggered by matrix metalloproteinase and is accompanied with epigenetic modification2012

    • Author(s)
      H Naito, E Okuhara, Y Ueda, N Sudou, H Ogino and M Araki
    • Organizer
      第45回日本発生生物学会ー第64回日本細胞生物学会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2012-05-21
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Wnt mediated signaling is involved in RPE specification during chick eye development2012

    • Author(s)
      J#246;rg Steinfeld, Ichie Ushijima, P G. Layer, M Araki and Astrid Vogel-H#246;pker
    • Organizer
      ARVO (the Association for Research in Vision and Ophthalmology)
    • Place of Presentation
      Fort Lauderdale, FL
    • Year and Date
      2012-05-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Retinal regeneration in amphibian2011

    • Author(s)
      Araki M
    • Organizer
      The 21^<st> CDB Meeting : from Regeneration Biology to regenerative Medicine
    • Place of Presentation
      神戸(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-22
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Retinal regeneration of X.tropicalis at the post-metamorphotic stage2011

    • Author(s)
      Miyake A, Ueda Y, Araki M
    • Organizer
      The 21^<st> CDB Meeting : from Regeneration Biology to regenerative Medicine
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2011-11-22
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] A complete retinal regeneration in adult X laevis2011

    • Author(s)
      Ueda Y, Fujita Y, Naitoh H, Okuhara E, Araki M
    • Organizer
      The 21^<st> CDB Meeting : from Regeneration Biology to regenerative Medicine
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2011-11-22
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 変態後ネックイツメガエルの網膜再生における再生網膜の起源細胞2011

    • Author(s)
      三宅、上田、荒木
    • Organizer
      第82回日本動物学会
    • Place of Presentation
      旭川
    • Year and Date
      2011-09-15
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] アフリカツメガエルの網膜再生における色素上皮細胞で見られる接着分子群の動態解析2011

    • Author(s)
      上田、藤田、荒木
    • Organizer
      第82回日本動物学会
    • Place of Presentation
      旭川
    • Year and Date
      2011-09-15
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Amphibian retinal regeneration-An excellent animal model for molecular analysis of regeneration2011

    • Author(s)
      Araki M
    • Organizer
      第44回日本発生生物学会
    • Place of Presentation
      沖縄(招待講演)
    • Year and Date
      2011-05-19
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Transdifferentiation of neuronal cells from iris pigment epithelial cells2011

    • Author(s)
      Ishikawa T, Kosaka M, Araki M
    • Organizer
      第44回日本発生生物学会
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2011-05-19
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] Xenopus Development2013

    • Author(s)
      Araki M
    • Publisher
      Wiley- Blackwell
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Book] The pineal and Melatonin2011

    • Author(s)
      Araki M, Rieke M, Layer P
    • Total Pages
      478
    • Publisher
      NOVA SCI.Pub.
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks] 奈良女子大学・神経発生研究室

    • URL

      http://www.nara-wu.ac.jp/bio/develop/menu.htm

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.nara-wu.ac.jp/bio/develop/menu.htm

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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