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出芽ホヤ多能性細胞の脱分化を制御するタンパク質群とその作用機作

研究課題

研究課題/領域番号 11480221
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 発生生物学
研究機関高知大学

研究代表者

川村 和夫  高知大学, 理学部, 教授 (30136361)

研究分担者 藤原 滋樹  高知大学, 理学部, 助教授 (40229068)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
2001年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2000年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1999年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワードホヤ / 出芽 / 多能性 / 脱分化 / レクチン / αフェリックス / 逆転写酵素 / ミトコンドリアリボソームRNA / αヘリックス / 無性生殖 / セリンプロテアーゼ / プロテアーゼインヒビター / C型レクチン / 上皮 / アルデヒドデヒドロゲナーゼ / イチノイン酸受容体 / レチノイドX受容体 / プロテアーゼ
研究概要

出芽ホヤは著しい組織新生能力をもっている。興味深いことに、これを実行しているのは未分化幹細胞ではなく、分化した体細胞である。出芽や再生が始まると、分化した体細胞(ミサキマメイタボヤの場合は囲鰓腔上皮)が一斉に脱分化と細胞分裂を行い、幹細胞様の形態をとる。脱分化あるいは分化転換を伴う形態形成は出芽ホヤに限らず、刺胞動物や環形動物でも知られている。脊椎動物の幹細胞システムに対して、これを萌芽的幹細胞システムと呼ぶ。本研究は萌芽的幹細胞システムの包括的理解を遠望しながら、ホヤ多能性細胞の脱分化を駆動する因子群とその機能を解明することを目指した。
第一に、原索動物ホヤの出芽期特異的cDNAライブラリーから無性生殖を調節する遺伝子群をサブトラクション、ディファレンシャルディスプレイ、EST解析の手法を用いて探索した。第二に、得られた遺伝子の発現部位と時期を明らかにするためにin situ hybridizationを行った。また、抗体を調製し、免疫組織化学を行った。第三に、遺伝子機能を解析するために、リコンビナントタンパク質、並びに変異導入タンパク質を調製し、ホヤ培養細胞を用いてバイオアッセイを行った。
本研究は8種類のホヤ遺伝子[レチノイドX受容体(RXR)、アルデヒドデヒドロゲナーゼ(ALDH)、セリンプロテアーゼ(TRAMP)、セリンプロテアーゼインヒビター(SERPIN)、レクチン(TC14)、逆転写酵素(RTase)、チトクロームb5、ミトコンドリア16SリボソームRNA]が無性生殖特異的に発現することを明らかにした。芽体表皮が傷つくことが再生的形態形成の引き金となるが、この時ALDH遺伝子が発動し、レチノイン酸が合成される。レチノイン酸はRXR/RARを介してTRAMPを誘導する。TRAMPはSERPINと共に細胞の脱分化させる。TC14はこれらの脱分化因子と拮抗する。チトクロームb5は脂肪酸の生合成を促し、遊離リン脂質は細胞増殖因子として働く。逆転写酵素はショウジョウバエのレトロポゾンgypsyに似ており、出芽特異的に多能性細胞で発現することから、細胞の若返りに機能していると予想される。リボソームRNAは脱分化細胞で強く発現するが、その機能については現在のところ不明である。以上述べたように、本研究はホヤの萌芽的幹細胞システムの概要を捉えることが出来た。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] Yubisui, T., et al.: "Characterization of cytochrome b5 in the ascidian, Polyandrocarpa misakiensis and budding-specific expression"Journal of Biochemistry. 129. 709-716 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsumoto, J., et al.: "A novel C-type lectin regulating cell growth, cell adhesion and cell differentiation in budding tunicates"Development. 128. 3339-3347 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawamura, K., Fujiwara, S.: "Advantage or disadvantage : Is asexual reproduction beneficial to survival of the tunicate, Polyandrocarpa misakiensis?"Zoological Science. 17. 281-291 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamimura, M., et al.: "Functional retinoid receptors in ascidians"Development, Growth and Differentiation. 42. 1-8 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohashi, M., et al.: "A retinoic acid-inducible modular protease in budding ascidians"Developmental Biology. 214. 38-45 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawamura, K., Sugino, Y.M.: "Cell adhesion in the process of asexual reproduction of tunicates"Microscopic Research Technique. 40. 269-278 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawamura, K.: "Molecular and cellular advantage of transdifferentiation system for asexual reproduction of the tunicate Polyandrocarpa misakiensis. In : The Biology of Ascidians"Springer Verlag, Tokyo.(edited by Sawada et al.). 293-299 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawamura, K., and Sugino, Y.M.: "Cell adhesion in the process of asexual reproduction of tunicates"Micro. Res. Tech.. 40. 269-278 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawamura, K., Shibata, T., Saget, O., Peel, D., and Bryant, P.J.: "A new family of growth factors produced by fat body and active on Drosophila imaginal disc cells"Development. 126. 211-219 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohashi, M., Kawamura, K., Fujii, N., Yubisui, T., and Fujiwara, S.: "A retinoic acid-inducible modular protease in budding ascidians"Develop. Biol.. 214. 38-45 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamimura, M., Hisata, K., Fujiwara, S., Kawamura, K. an Yubisui, T.: "Functional retinoid receptors in ascidians."Develop. Growth and Differ.. 42. 1-8 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawamura, K., Fujiwara, S., and Yubisui, T.: "Asexual reproduction and proteases in tunicates"Seikagaku. 72. 298-302 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawamura, K. and Fujiwara, S.: "Advantage or disadvantage : Is asexual reproduction beneficial to survival of the tunicate, Polyandrocarpa misakiensis?"Zool. Sci.. 17. 281-291 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yubisui, T., Takahashi, H., Takabayashi, S., Fujiwara, S. and Kawamur, K.: "Characterization of cytochrome b5 in the ascidian, Polyandrocarpa misakiensis and budding-specific expression"J. Biochem.. 129. 709-716 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsumoto, J., Nakamoto, C., Fujiwara, S., Yubisui, T. and Kawamura, K.: "A novel C-type lectin regulating cell growth, cell adhesion and cell differentiation in budding tunicates"Development. 128. 3339-3347 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawamura, K.: "Molecular and cellular advantage of transdifferentiation system for asexual reproduction of the tunicate Polyandrocarpa misakiensis"In : The Biology of Ascidians (edited by Sawada et al.), p. 293-299, Springer Verlag, Tokyo.. (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujiwara, S., Kamimura, M., Ohashi, M. and Kawamura, K.: "Molecular bases of bud development in ascidians"In : The Biology of Ascidians (edited by Sawada et al.), p. 300-304, Springer Verlag, Tokyo. (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yubisui, T., Takahashi, H., Takabayashi, S., Fujiwara, S., Kawamura, K.: "Characterization of cytochrome b5 in the ascidian, Polyandrocarpa misakiensis and budding-specific expression"Journal of Biochemistry. 129. 709-716 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumoto, J., Nakamoto, C., Fujiwara, S., Yubisui, T., Kawamura, K.: "A novel C-type lectin regulating cell growth, cell adhesion and cell differentiation in budding tunicates"Development. 128. 3339-3347 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kuwamura, K: "Molecular and cellular advantage of transdifferentiation system for asexual reproduction of the tunicate Polyandrocarpa misakiensis. In : The Biology of Ascidians"Springer Verlag, Tokyo.(edited by Sawada et al.). 293-299 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Fujiwara, S., Kamimura, M., Ohashi, M., Kuwamura, K.: "Molecular bases of bud development in ascidians. In : The Biology of Ascidians"Springer Verlag, Tokyo.(edited by sawada et al.). 300-304 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kamimura,M.: "Functional retinoid receptors in budding ascidians."Develop.Growth Differ.. 42. 18 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kawamura,K.: "Advantage or disadvantage : Is asexual reproduction beneficial to survival of the tunicate, Polyandrocarpa misakiensis?"Zool.Sci.. 17. 281-291 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 川村和夫: "ホヤの無性生殖とプロテアーゼ"生化学. 72. 298-302 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yubisui,T.: "Characterization of cytochrome b5 in the ascidian, Polyandrocarpa misakiensis and budding specific expression."J.Biochem.. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumoto,J.: "A novel C-type lectin regulating cell growth, cell adhesion and cell differentiation of budding tunicates."Development. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kawamura,K.: "Molecular and cellular advantage of transdifferentiation system for asexual reproduction of the tunicate Polyandrocarpa misakiensis."Springer The Biology of Ascidians (Sawada et al., eds). 293-299 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Fujiwara,S.: "Molecular bases of bud development in ascidians."Springer The Biology of Ascidians (Sawada et al., eds). 300-304 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kawamura,K.: "Cell adhesion..in the process of asexual reproduction of tunicates."Micro.Res.Tech.. 44. 269-278 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kawamura,K.: "A new family of growth factors produced by fat body and active on Drosophila imaginal disc cells."Development. 126. 211-219 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ohashi,M.: "Retinoic aced-inducible modular protease in budding ascidians."Develop.Biol.. 214. 38-45 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kamimura,M.: "Functional retinoid receptors in budding ascidians."Develop.Growth Differ.. 42. 1-8 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kawamura,K.: "Advantage or disadvantage: Is asexual reproduction beneticial to survival of tunicates?"Zool.Sci.. 17(印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 川村和夫: "ホヤの無性生殖とプロテアーゼ"生化学. 72(印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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