2005 Fiscal Year Annual Research Report
初期発生における心筋および心筋組織幹細胞の分化動態と機構の解明
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17590169
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
中島 裕司 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (80207795)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 一雄 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (80275247)
仲谷 和記 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 講師 (60295699)
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| Keywords | 解剖学 / 発生分化 / 再生医療 / 心臓 / 心筋 / 中胚葉 |
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| Research Abstract |
【研究の背景】これまでの研究で胞胚初期の胚盤葉に特異的に発現している遺伝子をディファレンシャルデイスプレー法を用いて検索したところ120のクローンを得ることができた。
【研究実績】(1)今年度はこれらのクローンの部分塩基配列を決定し、インシリコで全塩基配列を決定し、遺伝子の同定を完了させた。現在インサイチュハイブリダイゼーション法を用いて発現プロファイルの作成を開始したところである。(2)同定した遺伝子のうちクローン#94はニワトリ胚遺伝子発現データベース(GEISHA)に登録されている未知遺伝子であり、インサイチュハイブリダイゼーションで心筋に強く発現していることが判明した。そこでこの遺伝子に注目し、siRNAによる遺伝子ノックダウン法を用いた機能阻害実験を開始した。実験開始にあたりsiRNAを無血清で培養した胚盤葉に遺伝子導入するための条件を検討した結果、適切な導入試薬とその濃度が判明した。今後、適切な導入時間とsiRNAの至適濃度を決定する必要がある。(3)さらに既知の遺伝子について胞胚初期の多能性幹細胞の心筋分化に対する作用を検討した。その結果胚盤葉上層に発現しているNodalと胚盤葉下層に発現しているFGFが協調的に作用することによって予定心臓中胚葉が発生することが判明した。この際、FGFはNodalの下流でシグナル伝達にかかわる転写因子smadのリン酸化を促進することが判明した。
【今後の展望】胞胚初期に特異的に発現している遺伝子の発現プロファイルをインサイチュハイブリダイゼーションを用いて作成する。次に関心領域に発現している遺伝子についてはsiRNAを用いた遺伝子ノックダウン法により機能阻害実験を行い、胞胚初期の多能性幹細胞から心臓中胚葉あるいは心筋分化を制御している分子メカニズムを解明する。
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