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2013 Fiscal Year Research-status Report

未分化細胞の不均一な反応性と可逆的分化の分子メカニズム

Research Project

Project/Area Number 24590232
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

高橋 秀治  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (90447318)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 有泉 高史  玉川大学, 農学部, 教授 (30286166)
田中 利明  東京工業大学, 生命理工学研究科, 助教 (40263446)
二宮 裕將  東京大学, 総合文化研究科, 学術研究員 (40514237)
Keywords発生生物学 / 幹細胞
Research Abstract

(1) 同一な濃度のActivinによる2種類の内胚葉への分化メカニズムの解明について
昨年度探索し候補としてあげられた遺伝子を過剰発現して反応性の変化を調べたが大きな変化を引き起こす遺伝子はその中には存在していなかった。一方ツメガエル胞胚全体が表層と内層というApical-basalの極性を持つことが知られている。本年度はこの極性に関わることが知られている遺伝子群のネッタイツメガエルホモログを胚から抽出し、過剰発現用ベクターにクローニングしシーケンスを確認した。過剰発現用に準備した遺伝子の内訳はapkc、par1、par3、lgl2、numb、numb-like、wnt5b、crumbs3、prox1、hes3.1、notchICD、delta-like、grh3である。次年度に過剰発現を行う予定である。また、昨年度に行ったヒトiPS細胞を用いたコロニーの領域による反応性の差異のDNAアレイによる検出の再現性をとる実験を行い、前回と同様な結果が再現された。
(2) ヒトIPS細胞が示す可逆的な分化のメカニズムの解明については25年度の計画では胚内におけるNanogの抑制を担当する分子の探索を予定していたが、ネッタイツメガエルとアフリカツメガエルの両方のゲノム解析の結果(特にアフリカツメガエルのゲノムについては申請者が国際ゲノムコンソーシアムに参加している)、これらの動物にはnanogが存在しないことが分かったため、比較研究を行うことが不可能であることが分かった。このためこの研究を一時中断し、26年度に行う研究(ヒトiPS細胞を用いた2種類の内胚葉への単独誘導法と不可逆的分化誘導法の開発)を一部前倒しして行った。予備実験の結果、培養方法と誘導因子の処理方法を工夫することによりヒトiPS細胞をほぼ単一の内胚葉に分化させることができるようになった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

(1) 同一な濃度のActivinによる2種類の内胚葉への分化メカニズムの解明についてはスクリーニングして得られた遺伝子には顕著な活性は認められなかったが、もう一つの戦略として計画していたApical-basalの極性形成に関わる遺伝子群のネッタイツメガエルホモログのクローニングが完了し、過剰発現の準備が整ったことである程度リカバリーできたことによる。
(2) ヒトiPS細胞が示す可逆的な分化のメカニズムの解明については比較研究が行えないことからNanogの解析が困難になったが、26年度に行うことを予定していた研究(3)の一部を前倒しして行え、分化の方向性の均一化を行うための新しい方法を開発できたことによる。

Strategy for Future Research Activity

(1)についてはApical-basalの極性形成に関わる遺伝子群のネッタイツメガエルホモログの過剰発現を行い、これによる分化の方向性の変化をマーカー遺伝子により検出する。変化が観察された物については機能阻害などの詳細な解析を行う。
(3)については25年度に一部達成できているので、これを発展させて論文作成などの研究発表を行う。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

計画していた研究が都合により次年度に先送りになったため。
今年度に行うことになった解析を行うため、試薬およびコンピュータを購入する。

  • Research Products

    (14 results)

All 2014 2013

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Ubiquitin-interacting motifs confer full catalytic activity, but not ubiquitin chain substrate specificity, to deubiquitinating enzyme USP37.2014

    • Author(s)
      Tanno H, Shigematsu T, Nishikawa S, Hayakawa A, Denda K, Tanaka T, Komada M.
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 289 Pages: 2415-2423

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.528372

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Xnr3 affects brain patterning via cell migration in the neural-epidermal tissue boundary during early Xenopus embryogenesis.2013

    • Author(s)
      Morita M, Yamashita S, Matsukawa S, Haramoto Y, Takahashi S, Asashima M, Michiue T.
    • Journal Title

      Int J Dev Biol.

      Volume: 57(9-10) Pages: 779-786

    • DOI

      10.1387/ijdb.130161tm.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hippo signaling components, Mst1 and Mst2, act as a switch between self-renewal and differentiation in Xenopus hematopoietic and endothelial progenitors.2013

    • Author(s)
      Nejigane S, Takahashi S, Haramoto Y, Michiue T, Asashima M.
    • Journal Title

      Int J Dev Biol.

      Volume: 57(5) Pages: 407-414.

    • DOI

      10.1387/ijdb.130010st.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ERK-dependent downregulation of Skp2 reduces Myc activity with HGF, leading to inhibition of cell proliferation through a decrease in Id1 expression.2013

    • Author(s)
      X.Li, Y.Bian, Y.Takizawa, T.Hashiomoto, N.Kitamura, T.Ikoma, J.Tanaka, Y.Inagaki, M.Komada, and T.Tanaka
    • Journal Title

      Molecular Cancer Research

      Volume: 11 Pages: 1437-1447

    • DOI

      10.1158/1541-7786.MCR-12-0718

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Functional analyses of a novel Insulin-like factor2014

    • Author(s)
      Yoshikazu Haramoto, ○Shuji Takahashi, Yasuko Onuma, Yuzuru Ito, Makoto Asashima
    • Organizer
      IABHU International Symposium- Frontiers in Amphibian Biology: Endangered Species Conservation and Genome Editing
    • Place of Presentation
      広島大学理学研究科(広島県東広島市)
    • Year and Date
      20140327-20140328
  • [Presentation] X. laevisゲノム解析の中間報告:細胞周期とHippoシグナル伝達2014

    • Author(s)
      田中利明
    • Organizer
      第8回ツメガエル研究会首都圏支部会
    • Place of Presentation
      横浜市立大学 カメリアホール
    • Year and Date
      20140316-20140316
  • [Presentation] The anticancer property of Hepatocyte Growth Factor2014

    • Author(s)
      田中利明
    • Organizer
      第8回 長野ミーティング
    • Place of Presentation
      ラフォーレ倶楽部白馬八方
    • Year and Date
      20140302-20140302
  • [Presentation] 脱ユビキチン化酵素 USP37 の活性にはたす UIM の役割2013

    • Author(s)
      重松荘、西川周平、丹野秀崇、早川哲、田中利明 、駒田雅之
    • Organizer
      平成25年度第2回領域班会議プログラム
    • Place of Presentation
      熱海ニューフジヤホテル
    • Year and Date
      20131211-20131211
  • [Presentation] ツメガエル初期胚の尾部形成における母性cyclin E タンパク質分解とエピジェネティック制御の関係2013

    • Author(s)
      田中利明、駒田雅之
    • Organizer
      第36回 日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      20131204-20131204
  • [Presentation] 変態促進させたアホロートルの四肢再生2013

    • Author(s)
      三浦颯人・田川日奈子・有泉高史
    • Organizer
      日本動物学会 第84回大会
    • Place of Presentation
      岡山大津島キャンパス(岡山県)
    • Year and Date
      20130926-20130928
  • [Presentation] 新規インスリン様因子の機能解析2013

    • Author(s)
      原本悦和、高橋秀治、小沼泰子、伊藤弓弦、浅島誠
    • Organizer
      第7回日本ツメガエル研究集会
    • Place of Presentation
      秋吉台国際芸術村(山口)
    • Year and Date
      20130923-20130925
  • [Presentation] イモリ外胚葉層形成のツメガエルとの比較2013

    • Author(s)
      二宮裕将
    • Organizer
      第7回日本ツメガエル研究集会
    • Place of Presentation
      秋吉台国際芸術村(山口)
    • Year and Date
      20130923-20130925
  • [Presentation] アクチビンと臓器形成2013

    • Author(s)
      有泉高史
    • Organizer
      日本生物教育会 第68回大会
    • Place of Presentation
      玉川大学農学部(東京都)
    • Year and Date
      20130808-20130808
  • [Presentation] 分子細胞生物学的手法に関する研究:魚鱗コラーゲン高次構造構築の試み2013

    • Author(s)
      田中利明
    • Organizer
      第29回魚コラーゲン研究会
    • Place of Presentation
      倉敷市倉敷物語館 会議室
    • Year and Date
      20130726-20130726

URL: 

Published: 2015-05-28  

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