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2013 Fiscal Year Annual Research Report

胚発生と対応する幹細胞群を活用した、神経系原基形成の遺伝子制御ネットワークの研究

Research Project

Project/Area Number 22247035
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

近藤 寿人  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (70127083)

Project Period (FY) 2010-05-31 – 2014-03-31
KeywordsEpiSC / 転写制御ネットワーク / 神経系原基 / 体軸幹細胞 / Wntシグナル
Research Abstract

すべての体細胞は、着床後にできるエピブラストから発生する。エピブラストを起点として神経板を生成し、同時に領域化を与える遺伝子制御ネットワークを研究した。本年度は特に、エピブラスト幹細胞株であるEpiSCならびに、それから派生する異なった領域特性をもった神経板状態を研究対象とした。
(1)EpiSCから神経板を生ずる過程で、Sox2,Pou5f1などの主要な転写因子がゲノム上のどの遺伝子群を制御標的にし、また発生過程で制御標的遺伝子を変化させるのかを明らかにするために、in vivo ビオチン化転写因子を用いた新しいChIP-Seq法を開発した。それをEpiSCに対して適用したところ、Sox2,Pou5f1が結合するゲノム部位は、ES細胞の場合と一部重複しながら全体としては大きく異なることがわかった。(2)EpiSCから神経板を生ずる遷移過程での遺伝子発現の変化をマイクロアレイを用いて解析したところ、まず、細胞間相互作用に大きな変化が現れることがわかった。(3)前部神経板前駆体の最前部を裏打ちする組織がWnt阻害因子であるDkk1を発現している。Dkk1の効果をEpiSCを活用して解析したところ、Dkk1がまずエピブラストが受容するWntシグナルを低下させること、その結果としてHesx1, Six3などの遺伝子が活性化されて、前脳前駆体の中に前脳前端部に特化した前駆体が生ずることが明らかになった。(4)後部神経板は、Sox2/Sox3とBrachyuryを共発現する体軸幹細胞から発生する。体軸幹細胞におけるSox2/Sox3の発現を低下させると、体軸幹細胞から沿軸中胚葉前駆体が過剰産生され、それから発生する体節も過剰な細胞を有していた。(5)エピブラストから、非神経系組織が発生するのを抑制するZic転写因子群のゲノム上の標的を明らかにするための、ChIP-Seq解析を開始した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2014 2013

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Regulation of mesodermal precursor production by low-level expression of B1 Sox genes in the caudal lateral epiblast2014

    • Author(s)
      Yoshida M, Uchikawa M, Rizzoti K, Lovell-Badge R, Takemoto T, Kondoh H.
    • Journal Title

      Mechanisms of Development

      Volume: 132 Pages: 59-68

    • DOI

      10.1016/j.mod.2014.01.003.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dkk1-dependent inhibition of Wnt signaling activates Hesx1 expression through its 5' enhancer and directs forebrain precursor development2014

    • Author(s)
      Matsuda K, Kondoh H.
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 19 Pages: Epub. Feb 12

    • DOI

      10.1111/gtc.12136.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sox proteins: regulators of cell fate specification and differentiation2013

    • Author(s)
      Kamachi Y, Kondoh H.
    • Journal Title

      Development

      Volume: 140 Pages: 4129-4144

    • DOI

      10.1242/dev.091793.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nano-analysis of DNA conformation changes induced by transcription factor complex binding using plasmonic nanodimers2013

    • Author(s)
      Morimura H, Tanaka S, Ishitobi H, Mikami T, Kamachi Y, Kondoh H, Inouye Y.
    • Journal Title

      ACS Nano

      Volume: 7 Pages: 10733-10740

    • DOI

      10.1021/nn403625s.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Inhibitory mechanisms required for deriving specific somatic lineages from the epiblast.2013

    • Author(s)
      Kondoh H.
    • Organizer
      The 61st NIBB conference “Cellular Community in Mammalian Embryogenesis”.
    • Place of Presentation
      Okazaki, Japan
    • Year and Date
      20130610-20130612
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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