2021 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular Basis underlying morphogen gradient-mediated tissue homeostatic regulation
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19H03412
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
石谷 太 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (40448428)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | モルフォゲン勾配 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
モルフォゲン勾配は、組織を構成する各細胞に連続した位置情報を与え、場に適合した運命を誘導する機構であり、組織の構築・再生・維持に必須の役割を果たす。我々は最近、ゼブラフィッシュ胚で機能するモルフォゲン勾配であるWntシグナル勾配の研究を行う過程で、新たな生体防御システム「モルフォゲン勾配ノイズキャンセリング」を発見した。このシステムは、組織に突発的に生じた異常細胞をモルフォゲン勾配が与える位置情報を利用して感知・除去し、これによりモルフォゲン勾配の確実な形成と組織構築の正確な実行を支える。しかしながら、この現象はゼブラフィッシュ胚組織で発見したものであり、その組織種を超えた普遍性や、疾患との関連は未だ不明である。本研究では、このモルフォゲン勾配ノイズキャンセリングの組織種を超えた普遍性および生体防御における重要性を明らかにするともに、その分子基盤を解明する。
昨年度までに、モルフォゲン勾配ノイズキャンセリングが、初期胚のWntシグナル勾配のみならず神経管におけるShhシグナル勾配においても機能することを見出していたが、本年度は、そのメカニズム解析を行い、Wntシグナル勾配を乱す異常細胞もShhシグナル勾配を乱す異常細胞も、「隣接細胞によるカドヘリンを介した感知、転写因子Smadと活性酸素を介した異常細胞の細胞死誘導」という共通したメカニズムによって制御されることを発見した（投稿準備中）。また、ゼブラフィッシュ上皮をモデルとしたノイズキャンセリング機構の解析の過程で、上皮組織に生じた前がん細胞が隣接正常細胞によって感知されて細胞老化を誘導され、最終的に排除される、という新たな異常細胞排除機構を発見した（Haraoka et al., Nat Commun 2022）。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Leucyl-tRNA synthetase deficiency systemically induces excessive autophagy in zebrafish.2021
Author(s)
Inoue M, Miyahara H, Shiraishi H, Shimizu N, Tsumori M, Kiyota K, Maeda M, Umeda R, Ishitani T, Hanada R, Ihara K, Hanada T.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 11
Pages: 8392
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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