2002 Fiscal Year Annual Research Report
消化器官の形態形成と細胞分化の分子発生生物学的研究
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11480222
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Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
Principal Investigator |
八杉 貞雄 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (70011591)
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Keywords | ニワトリ胚 / 消化器官 / 上皮-間充織相互作用 / 成長因子 / 転写制御 / ペプシノゲン / BMP / Notch-Delta |
Research Abstract |
本研究の目的は,消化器官の形態形成と細胞分化に関わる遺伝子の特定とその機能解析である。また本年度は,消化器官間充織で発現する成長因子の機能解析,上皮細胞特異的遺伝子発現調節の解析にとくに集中した。消化管上皮は,未分化な状態から食道,胃(ニワトリでは前胃と砂嚢),小腸,大腸に分化し,前胃では腺上皮と内腔上皮へと領域化する。この過程では間充織からの誘導作用が重要である。従って本研究では間充織からの誘導作用の本質を知ることがもっとも重要である。これまでに,前胃における腺形成には間充織のBMP(骨形成タンパク質)が必須であることを示してきた。本年度は,BMPとの拮抗作用が知られているDAN/cerberusに注目し,その発現パターンを解析した。その結果,この遺伝子は消化管の間充織で早くから発現し,上皮が分化する時期には発現は上皮直下に限局されることが明らかになった。さらにこの遺伝子を砂嚢間充織に強制発現させると,平滑筋分化に関わるcFKBP/SMAPの発現が低下することが観察され,DANは間充織の分化に関与する可能性が示唆された。胃(前胃)腺上皮細胞では胚期ニワトリペプシノゲン(ECPG)遺伝子が特異的に発現するが,その発現調節領域が詳細に解析され,上流に存在する約250bpの領域が重要であり,とくにそこに存在する3つのGATA-binding sitesにGATA転写因子が結合して協同的に作用することがECPgの発現に必須であること,この領域はECPg発現に対する間充織の作用を伝達するのに必要かつ十分であることも示された。我々はさらに胃の発生においてNotch-Deltaシグナル伝達が重要であることを明らかにしてきたが,このシグナル伝達系の下流に存在すると思われるc-hairy-1の発現パターンが詳細に解析され,胃の腺形成に密接に関係している可能性が示唆された。このように本年度には消化器官,とくに胃の形成に関するシグナル伝達の経路がかなり明らかにされた。
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[Publications] Shimizu, Y: "Kinetics of v-src-induced epithelial-mesenchymal transition in developing glandular stomach"Oncogene. 22. 884-893 (2003)
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[Publications] Takeda, J.: "The involvement of signal transduction pathway mediated by epidermal growth factor receptor in the differentiation of chicken glandular stomach"Dev. Growth a Differ.. 44. 501-508 (2002)
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[Publications] Yasugi, E.: "Disruption of mitochondria is an early event during dolichyl monophosphate-induced apoptosis in U937 cells"Zool. Sci.. 19. 7-13 (2002)
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[Publications] Matsushita, S.: "The pre-gut endoderm of chick embryos is regionalized by 1.5 days of incubation"Dev. Dyn.. 223. 33-47 (2002)
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[Publications] 八杉 貞雄: "内胚葉器官の形成とシグナル分子"The Lung Perspectives. 11. 67-73 (2003)
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[Publications] 福田 公子: "消化管の分化を制御するBMPとSonic Hedgehog"細胞工学. 21. 471-475 (2002)
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[Publications] 八杉 貞雄: "よくわかる基礎生命科学"サイエンス社. 149 (2002)