Elucidation of mechanisms how skeletal muscle integrates different cell types to form a functional organ.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03233
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44020:Developmental biology-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Sehara Atsuko 京都大学, 医生物学研究所, 連携教授 (60209038)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 骨格筋発生 / 増殖因子 / 転写因子 / プロテアーゼ / 臓器形成 / 筋腱接合部形成 / 骨形成

Outline of Final Research Achievements

In this project, we asked how muscle cells integrate other cell types and tissues such as embryonic tenocytes and connective tissues to form skeletal muscles as organs.
We could identify EBF3 as a novel transcription factor expressed at the myo-tendon junction using zebrafish and mice. EBF3 regulates differentiation of immature connective tissue cells, and it is essential for the sternum formation in mice. We could also elucidate roles of ADAM19, one of transmembrane metalloproteases, in differentiation of tenocytes. ADAM19 mediates the attenuation of BMP signaling critical for the tenocyte differentiation through the ectodomain shedding of ALK2.

Free Research Field

発生生物学、細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

骨格筋には腱細胞や多くの結合組織細胞が隣接し、骨とともに運動器を形作るが、それらの細胞の発生や細胞系譜・統合機構についてはほとんど解明されていない。腱や結合組織細胞分化におけるEbf3やADAM19の同定とその役割はそれぞれ非常にユニークなもので、学術的に重要である。
また、Ebf3欠損による胸骨形成不全に加え、ADAM19欠損による腱分化不全がそれらの細胞の軟骨化を引き起こし、心室中隔欠損を生ずるという心室中隔欠損の細胞基盤を明らかにしたこと、ヒトADAM19によりヒトALK2が切断されることも示し、ヒトにおける同様のメカニズムの存在を示唆できたことには、大きな医学的価値がある。