1998 Fiscal Year Annual Research Report
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10680692
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| Research Institution | Kawasaki Medical School |
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Principal Investigator |
濃野 勉 川崎医科大学, 医学部, 助教授 (20098619)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 直之 川崎医科大学, 医学部, 助手 (50267449)
川上 泰彦 川崎医科大学, 医学部, 助手 (10234030)
西松 伸一郎 川崎医科大学, 医学部, 講師 (20222185)
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| Keywords | 四肢発生 / パターン形成 / 骨形成因子(BMP) / Wntファミリー / EphAファミリー / ephrin Aファミリー / Frizzledファミリー / レトロウイルスベクター |
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| Research Abstract |
四肢パターン形成における位置価決定のメカニズムを理解するために,主にニワトリ肢芽を用いて以下の点を調べた。
1. 欠損型BMPの効果:BMPリガンドのプロセシング部位に変異を導入し,それを肢芽で強制発現すると,欠損型BMP-2では指間の細胞死が抑制され,水掻き様の構造ができる。BMP-4,BMP-7ではこの効果は見られず,従って指間の細胞死にはBMP-2が中心的に働いていると考えられる。
2. Wntファミリーの役割:肢芽先端部で発現するWnt-5aを肢芽全体で強制発現すると,主に前腕の短縮,異形成が起こる。AERの除去で先端部前側での発現は消失するが,後側での発現は残存する。AERで発現するWnt-3aとWnt-10aの機能を比較するために,これらをレトロウイルスで強制発現した。その結果,Wnl-3aはAERの誘導に関与し,一方Wnt-10aはAER直下の間充織を未分化状態に維持する活性を持つことが判明した。
3. Frizzledファミリーの機能:Wntレセプターとして機能するFrizzled(Fz)ファミリーのうち,Fz-4とFz-10をニワトリ胚で同定し,これらが肢芽で領域特異的な発現を示すことを見出した。Fz-10は肢芽後部の背側で発現し,Sonic hedgehogで誘導されるWnt-7aのレセプターとして機能し,一方Fz-4はAERとその直下の間充織で発現し,Wnt-5aまたはWnt-10aのレセプターとして機能している可能性が示唆される。
4. EphA-ephrin Aの相互作用:細胞選別の検定によって,肢芽の遠近軸に沿った位置価の決定にはGPIアンカー型の分泌性膜タンパク質が関与していることを見出した。これらの1つ,ephrin A2,は肢芽の遠近軸に沿って領域特異的に発現し,さらに膜にアンカーされない型のephrin A4-Fc融合タンパク質を過剰に与えると,レセプターであるEphA4に対する阻害抗体で見られるのと同様に,細胞選別がほぼ完全に阻害されることが証明された。
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[Publications] Narita,T.,et al.: "Sonic hedgehog expression in the developing chicken digestive organ is regulated by epithelial-mesenchymal interactions" Development,Growth and Differentiation. 40(1). 67-74 (1998)
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[Publications] Takahashi,S.,et al.: "Cloning and expression pattern of Xenopus prx-1 (Xprx-1) during embryonic development" Development,Growth and Differentiation. 40(1). 97-104 (1998)
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[Publications] Wada,N.,et al.: "Glycosylphosphatidylinositol-anchored cell surface proteins regulate position-specific cell affinity in the limb bud" Developmental Biology. 202(2). 244-252 (1998)
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[Publications] Kawakami,Y.,et al.: "Involvement of Wnt-5a in chondrogenic pattern formation in the chick limb bud" Development,Growth and Differentiation. 41(1). 29-40 (1999)
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[Publications] 和田 直之,他: "四肢の形態形成の分子メカニズム" 整形外科. 49(9). 1102-1102 (1998)
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[Publications] 川上 泰彦,他: "形態形成" 整形外科. 49(9). 1116-1116 (1998)
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[Publications] 和田 直之,他: "四肢形成におけるホメオボックス遺伝子" 生体の科学. 49(6). 588-593 (1998)
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[Publications] 川上 泰彦,濃野 勉: "シグナル分子による肢芽の誘導と初期のパターン形成" 解剖学雑誌. 73(6). 655-666 (1998)
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[Publications] 和田 直之,濃野 勉: "細胞間認識と四肢パターン形成" 解剖学雑誌. 73(6). 677-685 (1998)
