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三次元器官の構築と維持を司るHippo-Yapシグナル伝達系の解析

Research Project

Project/Area Number 16K08588
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field General medical chemistry
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

浅岡 洋一  山口大学, 大学院医学系研究科, 講師 (10436644)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords細胞内シグナル伝達 / 三次元器官構築 / YAPメカノホメオスターシス / 小型魚類 / 器官構築
Outline of Annual Research Achievements

脊椎動物の体は複雑な三次元的形態をしており、組織や器官が正しく形作られ適切に配置されることにより初めて機能を発揮する。こうした三次元的な形態形成の場には組織張力の制御が不可欠であるが、その詳細な分子機構については不明な点が多い。これまでに私たちは、初期形態形成不全メダカ変異体の網羅的スクリーニングの過程において、体全体が扁平化するhirame (hir) メダカ変異体を見出した。これは器官サイズを制御するHippoシグナル伝達系の核内標的分子YAPの変異が原因であり、YAPがアクトミオシンネットワークの活性制御を通じて組織張力を調節し、三次元組織の構築と配置を統御していることが判明した[Nature(2015)]。しかしながら、Hippo-YAPシグナル伝達系がいかにして上皮組織を構成する個々の細胞間の力学的な相互作用を統御し、三次元的な組織構築・維持を実現しているのかという問題は未だ明らかになっていない。私たちはこうした背景を踏まえ、メダカ胚の立体組織形成・維持において、組織の力学特性を統御するYAP分子ネットワークの実体を明らかにすることを目的に、RNA-seq法によりメダカ野生型とhir変異体との間の比較トランスクリプトーム解析を行い、hir変異体において顕著な発現変動を示す複数の遺伝子を明らかにした。さらにYAPメカノ分子ネットワークの候補分子について、CRISPR-Cas9法を用いたノックアウトフィッシュの作成を遂行した。現在までに、複数のノックアウトホモ変異体フィッシュが得られており、表現型の解析を進めている。今後、ノックアウトフィッシュの詳細な表現型解析を推進することにより、YAPメカノ分子ネットワークの破綻がどのように疾患の発症・増悪へ関与するのかを明らかにできると考えている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

これまでに私たちはYAPメカノネットワークの候補分子を複数見出しており、当初計画に従いこれらのノックアウトフィッシュの作出に取組んできた。現在までに、複数のノックアウトホモ変異体フィッシュを樹立することに成功している。

Strategy for Future Research Activity

これまでに作出に成功したノックアウトホモ変異体の詳細な表現型解析を行うとともに、モルフォリノアンチセンスオリゴを用いたノックダウン法による表現型解析を並行して進め、より効率的にYAPメカノネットワークの候補分子の機能解析を推進する。

Report

(3 results)
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report

Research Products

(16 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research Journal Article Presentation

  • [Int'l Joint Research] バース大学(英国)

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      2018 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] バース大学(英国)

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  • [Int'l Joint Research] IST Austria(オーストリア)

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      2016 Research-status Report
  • [Journal Article] Studying YAP-Mediated 3D Morphogenesis Using Fish Embryos and Human Spheroids2019

    • Author(s)
      Yoichi Asaoka, Hitoshi Morita, Hiroko Furumoto, Carl-Philipp Heisenberg, and Makoto Furutani-Seiki
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 1893 Pages: 167-181

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-8910-2_14

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The clock components Period2, Cryptochrome1a, and Cryptochrome2a are required for forming light-dependent behavioral rhythms and/or maintaining total activity levels in zebrafish.2019

    • Author(s)
      Hirayama J, Alifu Y, Hamabe R, Yamaguchi S, Tomita J, Maruyama Y, Asaoka Y , Nakahama K, Tamaru T, Takamatsu K, Takamatsu N, Hattori A, Nishina S, Azuma N, Kawahara A, Kume K, Nishina H.
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 9 Pages: 196-196

    • DOI

      10.1038/s41598-018-37879-8

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 重力拮抗遺伝子YAPによる三次元臓器形成メカニズム2018

    • Author(s)
      北川 孝雄, 浅岡 洋一, 古谷-清木 誠
    • Journal Title

      月刊 細胞 臨時増刊号

      Volume: 50 Pages: 532-535

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Journal Article] YAP mediated mechano-homeostasis - conditioning 3D animal body shape.2017

    • Author(s)
      Yoichi Asaoka, Makoto Furutani-Seiki
    • Journal Title

      Curr Opin Cell Biol.

      Volume: 49 Pages: 64-70

    • DOI

      10.1016/j.ceb.2017.11.013

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 再生医療-重力に抗した複雑な立体臓器の構築機構2017

    • Author(s)
      浅岡 洋一, 古谷-清木 誠
    • Journal Title

      季刊 腎と骨代謝

      Volume: 30 Pages: 227-232

    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Journal Article] YAP is essential for 3D organogenesis withstanding gravity2017

    • Author(s)
      Asaoka Y, Nishina H, Furutani-Seiki M.
    • Journal Title

      Develop. Growth Differ

      Volume: 59 Pages: 52-58

    • DOI

      10.1111/dgd.12338

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The mevalonate pathway regulates primitive streak formation via protein farnesylation.2016

    • Author(s)
      Okamoto-Uchida Y, Yu R, Miyamura N, Arima N, Ishigami-Yuasa M, Kagechika H, Yoshida S, Hosoya T, Nawa M, Kasama T, Asaoka Y, Alois RW, Elling U, Penninger JM, Nishina S, Azuma N, Nishina H
    • Journal Title

      Scientific Reports.

      Volume: 6 Pages: 37697-37697

    • DOI

      10.1038/srep37697

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] SLC7 family transporters control the establishment of left-right asymmetry during organogenesis in medaka by activating mTOR signaling2016

    • Author(s)
      Asaoka Y, Nagai Y, Namae M, Furutani-Seiki M, Nishina H
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 474 Pages: 146-153

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.04.087

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 重力拮抗遺伝子YAPによる三次元臓器形成メカニズム2018

    • Author(s)
      浅岡 洋一, 仁科 博史, Carl-Philipp Heisenberg, 古谷-清木 誠
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 宇宙環境における宿主-病原体の相互作用の解析に向けた感染モデルの構築2017

    • Author(s)
      浅岡 洋一,荻野 英賢, 白井 睦訓
    • Organizer
      第70回日本細菌学会中国・四国支部総会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 宇宙環境における宿主-病原体の相互作用変化の解析に向けたメダカ感染モデルの構築2016

    • Author(s)
      浅岡洋一, 白井睦訓
    • Organizer
      第86回日本感染症学会西日本地方会学術集会
    • Place of Presentation
      沖縄県宜野湾市 (沖縄コンベンションセンター)
    • Year and Date
      2016-11-24
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] YAPは組織張力の制御を通して立体臓器を構築する2016

    • Author(s)
      浅岡洋一, 仁科博史, Carl-Philipp Heisenberg, 古谷-清木誠
    • Organizer
      日本遺伝学会第88回大会
    • Place of Presentation
      静岡県三島市 (日本大学国際関係学部)
    • Year and Date
      2016-09-07
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] SLC7 family transporters control the establishment of left-right asymmetry during organogenesis in medaka by activating mTOR signaling.2016

    • Author(s)
      Yoichi Asaoka, Yoko Nagai, Misako Namae, Makoto Furutani-Seiki and Hiroshi Nishina
    • Organizer
      第22回小型魚類研究会
    • Place of Presentation
      愛知県岡崎市 (岡崎カンファレンスセンター)
    • Year and Date
      2016-08-20
    • Related Report
      2016 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2019-12-27  

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