脊椎動物のボディープランの分子的基盤(計画班)

• 研究課題/領域番号: 09275102
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 浅島 誠 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (00090564)
• 研究分担者: 野地 澄晴 徳島大学, 工学部生物工学科, 教授 (40156211) ; 井出 宏之 (井手 宏之) 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70022704) ; 上野 直人 基礎生物学研究所, 発生生物学研究系, 教授 (40221105) ; 佐藤 矩行 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30025481) ; 岡野 栄之 大阪大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60160694) ; 西川 伸一 京都大学, 大学院・医学研究科, 教授 (60127115)
• 研究期間 (年度): 1997 – 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 221,900千円 (直接経費: 221,900千円); 2000年度: 50,100千円 (直接経費: 50,100千円); 1999年度: 48,000千円 (直接経費: 48,000千円); 1998年度: 56,300千円 (直接経費: 56,300千円); 1997年度: 67,500千円 (直接経費: 67,500千円)
• キーワード: シグナル分子 / 器官形成 / 形態形成運動 / クロストーク / 神経幹細胞 / アクチビン / BMP / FGF / 肢芽形成 / Tbox / TGF-β / 胚軸形成 / 体長 / 左右軸 / Ras / MAPシグナル / 形態形式運動 / Pitxi遺伝子 / MAPKシグナル / フォリスタチン / FGF10 / 血液分化

研究概要

ボディープランの中での「シグナル分子班」のこの班での研究はかなり充実した成果内容となっている。浅島はアクチビンやレチノイン酸time-lay法によって膵臓形成をin vitroで行って、そこからインスリンやグルカゴンなどのホルモンを分泌する内分泌器官を未分化細胞から初めてつくった。またアクチビンによって活性化される新規の遺伝子としてMig30,XSIP-1などの初期発生に重要な遺伝子をクローニングし解析した。上野はBMPの標的遺伝子の解析を行って、Msx-1、VPMsx-1との関係を明らかにしたし、wntとTGF-βのクロストークについても証明した。また、線虫C.eleganceの体長を調節するリガンドCet-1の作用とその標的遺伝子としてlon-1をクローニングし、そのメカニズムを明らかにした。井出はニワトリやマウスの肢芽形成に関与する因子としてfgf-10とHoxa13,msx-1が大きな役割を担うことを明らかにした。野地はニワトリの胚が形成において特に四肢筋肉形成におけるcdf-8の役割を明らかにするためにトランスジェニックマウスを作製した。岡野は哺乳類神経幹細胞の自己複製に関してMsilとNotchシグナリングに注目して大きな成果をあげた。MsilはRNA結合性タンパク質であり、神経幹細胞に強く発現している。また、このMsi-1がNumbやHubと深く関与していることもわかった。佐藤はホヤを用いて脊索形成に関して、内胚葉分化とβカテニンとの関係や内胚葉からのシグナル分子としてのbFGFの同定、Brachyury遺伝子の標的遺伝子としてnetrin,prickle相同遺伝子、ERM、レプリカンなどそのカスケードを明らかにした。これらは更に新しくTbx-6の解析につながっていった。内山は、新しくTbx-6のクローニングと解析をした。

研究成果

• [文献書誌] Takahashi,S. et al.: "Two novel nodal-related genes initiate early inductiveevents in Xenopus Nieuwkoop center."Development. 127. 5319-5329 (2000)
• [文献書誌] Yamamoto,S.T. et al.: "Requirement of Xmsx-1 in the BMP-triggrerd ventralization of Xenopus embryos."Mech.Dev.. 91. 131-141 (2000)
• [文献書誌] Yokoyama,H. et al.: "Mesenchyme with fgf-10 expression is responsble for regenerative capacity in Xenopus limb buds."Development Biology. 219. 18-29 (2000)
• [文献書誌] Niwa,N. et al.: "Correlation of diversity of leg morphology in gryllus bimaculatus (cricket) with divergence in dpp expression pattern during leg development."Development. 127. 4373-4381 (2000)
• [文献書誌] Kawaguchi,A. et al.: "In vitro neurogenesis by neural progenitor cells isolated from the adult human hippocampus."Nature Medicine. 6. 271-278 (2000)
• [文献書誌] Imai,K. et al.: "β-catenin mediates the specification of endoderm cells in ascidian embryos."Development. 127. 3009-3020 (2000)
• [文献書誌] 浅島誠,駒崎伸二 共著: "分子発生生物学"株式会社 裳華房. 131 (2000)
• [文献書誌] 浅島誠 編: "ボディープランと器官形成(現代化学増刊39)"株式会社 東京化学同人. 183 (2001)
• [文献書誌] Okabayashi, K., et al.: "cDNA Cloning and Distribution of the Xenopus Follistatin-Related Protein"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 254. 42-48 (1999)
• [文献書誌] Nikaido, M., et al.: "In vivo analysis using variants of zebrafish BMPR-IA : range of action and involvement of BMP in ectodrm patterning"Development. 126. 181-190 (1999)
• [文献書誌] Yajima, H., et al.: "Role of cadherin in the sorting-out of mesenchymal cells and in the positional identity along the proximo-distal axis of the chick limb bud"Dev. Dynamics. 216. 274-284 (1999)
• [文献書誌] Yokota, Y., et al.: "Peripheral lymphoid organ and NK cell development depend on the HLH inhibitor Id2"Nature. 397. 702-706 (1999)
• [文献書誌] Ishimaru, Y., et al.: "Asymmetric expression of antivin/lefty 1 in the early chick embryo"Mech. Dev.. 90. 115-118 (2000)
• [文献書誌] Sawamoto, K. et al.: "The Drosophila Ral GTPase regulates developmental cell shape changes through the JNK pathway"J. Cell Biol.. 146. 361-372 (1999)
• [文献書誌] Asashima, M., et al.: "Int. Rev. Cytology 191"Role of Activin and Other Peptide Growth Factors in Body Paterning in the Early Amphibian Embryo. 286 (1999)
• [文献書誌] Ariizumi, T., et al.: "Methods in Molecular Biology 135"Bioassays of Inductive Interactions in Amphibian Development. 350 (1999)
• [文献書誌] Yokota,C.,et al.: "Molecular cloning of XNLRR-1,a Xenopus homolog of mouse neuronal leucine-rich repeat protein expressed in the developing Xenopus nervous system." Gene. 221. 159-166 (1998)
• [文献書誌] Nikaido,M.,et al.: "In vivo analyisis using variants of zebrafish BMPR-IA:range of action and involvement of BMP in ectoderm patterning" Development. 126. 181-190 (1999)
• [文献書誌] Wada,N.,et al.: "Glycosylphosphatidylinositol-anchored cell surface proteins regulate position-specific cell affinity" Developmental Biology. 202. 244-252 (1998)
• [文献書誌] Tachibana,K.,et al.: "A chemokine receptor CXCR4 is esssential for the vascularization of the gastrointestinal tract." Nature. 393. 591-594 (1998)
• [文献書誌] Yoshioka,H,et al.: "Pitx2,a bicoid-type homeobox gene,is in involved in a leftysignaling pathway in determination of left-right asymmetry." Cell. 94. 299-305 (1998)
• [文献書誌] Saito,T.et al.: "Mammalian BarH homologue is a potential regulator of neural bHLH genes." Developmental Biology. 199. 216-225 (1998)
• [文献書誌] M.Asashima.et al.: "Inhibin,Activin and Follistatin,Regualtory Functions in System and Cell Biology" A Serono Symposia S.A.Publication,Springer, 333 (1998)
• [文献書誌] Okano,H.et al.: "The regulatory mechanizms of neural development:roles of cell-automonomous cues on cell -fate decisions." Neural Development,Spring-Berlag, 168 (1998)
• [文献書誌] Hatada,S., et al.: "A novel gene encoding a ferredoxin reductase-ralated protein expressed in the neuroetderm in Xenopus neurula." Gene. 194/2. 297-299 (1997)
• [文献書誌] Tonegawa,A., et al.: "Mesodermal subdivision along the meidiolateral axis inchicken controlled by different concetrations BMP-4." Development. 124. 1975-1984 (1997)
• [文献書誌] Takakura,N., et al.: "PDGFRa expression during mouse embryogenesis:Immunolocalization analyzed by whole mount immunostaining using the monoclonal anti-mouse-PDGFRa antibody APA5." J.Hist.Chem.Cytochem.45. 883-892 (1997)
• [文献書誌] Tamura,K., et al.: "Retinoic acid changes the proximodistal developmental competence and affinity of distal cells in the developing chick limp bud." Developmental Biology. 188. 224-234 (1997)
• [文献書誌] Ohuchi,H., et al.: "The mesenchymal factor,FGF10,initiates and maintains the outgrowth of thechick limb bud through interaction with FGF8,an apical ectodermal factor" Development. 124(11). 2235-2244 (1997)
• [文献書誌] Okabe,M., et al.: "Two-step induction of chordotonal organ precursors in Drosophila embryogenesis." Development. 124. 1045-1053 (1997)
• [文献書誌] M.Asashima et al.: "Taniguchi Symposium on Decvelopmental Biology IX" SEIKO Inc.ed.by T.S.Okada, 101 (1997)
• [文献書誌] Okano,H.et al.: "The regulatory mechanisms of neural development:roles of cell-autonomous and non cell-autonomous cues on cell fate decisions" Frontiews of Neural Development Springer-Verlag, 168 (1997)