2015 Fiscal Year Research-status Report
中腎形成から考える、後腎尿管芽形成の新規メカニズム
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15K19013
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| Research Institution | Wakayama Medical University |
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Principal Investigator |
村嶋 亜紀 和歌山県立医科大学, 先端医学研究所, 特別研究員 (50637105)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 中腎 / 尿管芽 / ウォルフ管 / beta-catenin |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度はGDNF/Retシグナル非依存的尿管芽誘導モデルとして中腎上皮特異的beta-catenin ノックアウト（KO）マウスを用い、その分子メカニズムを解析した。中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスでは異所的尿管芽部においてMAPK関連シグナルのうち、c-Junを介した細胞内シグナルが活性化していることがわかった（Sakita et al., 和歌山医学 in press）。C－Jun活性化の上流分子として線維芽細胞増殖因子受容体（Fgfr）が考えられたため、中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスのバックグラウンドにFgfr2遺伝子の欠損を加えた中腎上皮特異的複合遺伝子KO（Hoxb7-Cre;beta-cateninflox/-;Fgfr2flox/-）マウスを作製し、GDNF/Ret非依存的尿管芽誘導におけるFgfシグナルの機能を検討した。その結果、中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスで見られた異所的尿管芽誘導は中腎上皮特異的複合遺伝子KOにおいて抑制されなかった。このことから異所的尿管芽誘導におけるMAPKシグナルの活性化はFgfr2を介さないことが示唆された。本研究は、尿管芽形成におけるGDNF/Retシグナル非依存的なMAPKシグナル活性化をin vivoで示した初めての報告であり、そのメカニズムの解明は先天性腎尿路奇形（CAKUT）などの病態解明に大きく貢献するものと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスにおけるMAPKシグナルの解析や、複合遺伝子KOマウスの作製・解析などはほぼ計画通りに進めることができた。一方で、その結果、GDNF/Ret非依存的尿管芽誘導において最も有力だと考えられたc-Junシグナルの上流因子Fgfr2のin vivoにおける遺伝的阻害が異所的尿管芽誘導を抑制しなないことがわかった。よって他のMAPKシグナル活性化因子の検討および実験系の見直しが必要となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
異所的尿管芽におけるFgfr以外のMAPKシグナル活性化因子を検討する。同時に、beta-cateninとc-Junの正常または異所的尿管芽誘導における機能を解析する。特にin vivoマウス組織を用いて、タンパク質相互作用やそれぞれの標的遺伝子の網羅的解析を行う。これらの結果を統合して個体レベルでの尿管芽誘導メカニズムの理解とその破綻のメカニズムの分子生物学的基盤を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
GDNF/Ret非依存的尿管芽誘導において最も有力だと考えられたc-Junシグナルの上流因子Fgfr2のin vivoにおける遺伝的阻害が異所的尿管芽誘導を抑制しないことがわかった。よって他のMAPKシグナル活性化因子の検討および実験系の見直しが必要となったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
異所的尿管芽におけるFgfr以外のMAPKシグナル活性化因子を検討するために使用する。たとえば、BMPシグナルの増加は異所的尿管芽を誘導することが知られており、cJunはBMPを含むTGFbシグナルによって制御されることが報告されている。ゆえに次年度使用額はBMPをはじめとしたMAPKシグナル活性化因子を用いた中腎領域培養条件の検討や阻害剤の購入のために充てる。また、beta-cateninとc-Junの正常または異所的尿管芽誘導における機能を解析するため、タンパク質相互作用やそれぞれの標的遺伝子の網羅的解析を行うための、生化学的、分子生物学的実験の試薬購入に充てる。また、当研究は発生生物学をはじめ、生化学または再生医学を広くつなぐ分野となりつつあるので、これらの分野の研究者との情報交換、議論が必須であり、その学会参加費、旅費としての使用も予定している。
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