器官形成・再生システムにおける情報伝達のダイナミクス

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13044002
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 八杉 貞雄 東京都立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70011591)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小椋 利彦 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教授 (60273851) ; 浅島 誠 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (00090564) ; 阿形 清和 岡山大学, 理学部, 教授 (70167831) ; 多羽田 哲也 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (10183865) ; 黒岩 厚 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20134611)
• Keywords: 器官形成 / 再生 / 遺伝子カスケード / 情報伝達 / 転写因子 / 成長因子 / 形態形成物質 / 組織間相互作用

Research Abstract

本研究の目的は,生物個体の発生過程を制御するメカニズムを明らかにすることである。とくに器官(臓器)の形成にかかわる遺伝子プログラムのダイナミックな展開の様相を明らかにし,ひいては人工臓器や器官再生といった社会的要請にも,基盤的知識や手法を提供しようとするものである。本年度は以下の研究成果が得られた。(1)もっとも左右相称動物の原型に近いと考えられるプラナリアについて,その形態形成と再生に関わる新規の遺伝子がクローニングされ,RNAiによるその抑制は,異所的な脳を誘導することが示された。今後この遺伝子の性質の解明に進むことになる。(2)アフリカツメガエルのアニマルキャップアッセーにより,カルシウム非存在下でアクチビンを作用させることにより,心臓を形成させることに成功した。(3)ショウジョウバエの眼の形成にかかわる遺伝子を網羅的に検索する試みが続けられ,Irx,Smo,Notch,Dackshundなどの関与が明らかになった。(4)ニワトリ胚の肺の形成において,FGF10,Tbx4の重要性が遺伝子導入と実験発生学的手法によって確認された。また腹側に肺の原基が生じることについて,背側では脊索の抑制作用が働くこと,腹側間充織が重要であること,その作用の少なくとも一部はWntllによることが初めて明らかにされた。(5)ショウジョウバエの翅の形成において,形態形成物質であるhedgehogがmaster of thickveinを介して細胞の親和性をコントロールしていることが示された。このように,広範囲の動物種について,器官形成にかかわる遺伝子のカスケードが明らかにされつつある。

Research Products

• [Publications] Kato, K.: "Dorsal and ventral positional cues required for the onset of planarian regeneration may reside in differentiated cells"Developmental Biology. 233. 109-121 (2001)
• [Publications] Kishida, M.: "Synergistic activation of the want signaling pathway by Dvl and casein kinase I epsilon"Journal of Biological Chemistry. 276. 33147-33155 (2001)
• [Publications] Yamamoto, H.: "Inhibition of the wnt signaling pathway by the PR61 subnit of protein phosphatase 2A"Journal of Biological Chemistry. 276. 26875-26882 (2001)
• [Publications] Furue, M.: "Activin A induces expression of rat sel-1lmRNA,a negative regulator of notch signaling,in rat salivary gland-derived epithelial cells"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 282. 745-749 (2001)
• [Publications] Ichigi, J.: "Dome formation and tubule morphogenesis by xenopus kidney A6 cells cultures exposed to microgravity stimulated with 3D-clinostat and to hyporgravity"In Vitro Cell.Dev.Biol.Anin.. 37. 31-44 (2001)
• [Publications] Arizumi, T.: "In vitro induction systems for analyses of amphibian organogenesis and body patterning"Int.J.Dev.Biol.. 45. 273-279 (2001)
• [Publications] Ogura, K.: "Cloning and chromocome mapping of human and chicken Iroguois(IRX)gene"Cytogenet.Cell Genet.. 92. 320-325 (2001)
• [Publications] Kuramochi-Miyagawa, S.: "Two mouse piwi-related genes:miwi and mili"Mech.Dev.. 108. 121-133 (2001)
• [Publications] Bruneau, S.: "The mouse hoxd13(spdh)mutation,a polyalanine expansion simlarto human type II synpolydactyly(spd),disrupts the function but not the expression of other hoxd genes"Developmental Biology. 237. 345-353 (2001)
• [Publications] Sakaguchi, T.: "A novelsox gene,226 D7,acts downstream of Nocial sigualing to specify endoderm preccusors in zevrafish"Mech.Dev.. 107. 25-38 (2001)
• [Publications] Hayashi, T.: "Highly efficient trans fection system for functional gene analysis in adult amphibian leus regeneration"Dev.Growth Differ.. 43. 361-370 (2001)
• [Publications] Sakaguchi, T.: "Expression of zebrafish btg-b,and anti-proliferative co factor,during early embryogenesis"Mech.Dev.. 104. 113-115 (2001)
• [Publications] Funakoshi, Y.: "mtv shapes the activity grachent of the DPP morphogen through regulation of thick veins"Development. 128. 67-74 (2001)
• [Publications] Tabata, T.: "Genetics of morphogen gradient"Nature Rev.Genetics. 2. 620-630 (2001)
• [Publications] Matsushita, S.: "Pre-gut endoderm of chick embryo is regionalized by 1.5 days of development"Dev.Dyn.. 223. 33-47 (2002)
• [Publications] Yasugi, E.: "Disruption of mitochondria is an early event during dolichyl monophosphate-induced apoptosis in U937 cells"Zool.Sci.. 19. 7-13 (2002)
• [Publications] 西賀秀俊: "たった一つの卵から"東京化学同人. 207 (2001)