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脊椎動物の形態形成におけるFgf,Wnt,Shhシグナルの役割とその相互作用

研究課題

研究課題/領域番号 13470003
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 解剖学一般(含組織学・発生学)
研究機関京都大学

研究代表者

塩田 浩平  京都大学, 医学研究科, 教授 (80109529)

研究分担者 森本 武志  京都大学, 医学研究科, 助手 (00311746)
滝川 俊也  京都大学, 医学研究科, 助手 (90263095)
石橋 誠  京都大学, 医学研究科, 講師 (30232341)
關 賢二  京都大学, 医学研究科, 助手 (60362505)
三浦 岳  京都大学, 医学研究科, 助手 (10324617)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
14,400千円 (直接経費: 14,400千円)
2003年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2002年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
キーワードSonic hedgehog(Shh) / Indian hedgehog(Ihh) / Fibroblast growth factor(Fgf) / Bone morphogenetic protein(BMP) / 発生 / 分化 / 脳 / 肺 / Sonic hedgebog / Fibroblast growth factor / Bone morphogenetic protein / シグナル / 神経分化 / 間脳 / 中脳 / 全前脳胞症 / 肺原基 / 反応-拡散モデル / Sonic hedgehog / FGF / 遺伝子ノックアウトマウス / 発生異常 / 器官培養 / 数理モデル
研究概要

1)脳の発生分化におけるShh,Wnt,Fgf遺伝子の役割
Shh遺伝子は脳及び脊髄の分化、特にそれらの腹側の神経細胞の分化を制御している。我々はshhノックアウトマウスの解析を行い、間脳及び中脳の背側細胞の増殖と生存にShh依存性のシグナル伝達が密接に関与していること、及び間脳ではFgf15がShh依存性に発現して、背側の神経前駆細胞がWntシグナルに反応して増殖と分化する過程を制御していることを明らかにした。
2)肺原基の分枝におけるFgfの役割
肺の原基となる肺芽は、発生過程で分枝を繰り返して気管支を形づくっているが、その分枝パターンには一定の規則性が認められる。この分枝パターンの形成メカニズムは不明であったが、我々はマウス胎児の肺原基を器官培養し、気管支の分枝を解析した結果、隣接する肺芽の枝どうしがFGF1を消費することによって互いの発育を抑制することが明らかになった。この実験結果に基づき、気管支の分枝形成においてFGF1の低下が側方抑制(lateral inhibition)の効果を持つとする反応-拡散モデルを形成し、肺の器官発生におけるFGFの役割を数理生物学的に明らかにした。
3)Indian hedgehog(Ihh)とBMPの関連の解析
BMPは発生において重要な役割を果たすが、その標的遺伝子については不明の点が多い。我々はクロマチン免疫沈降法による遺伝子クローニングにより、Indian hedgehog(Ihh)がBMPシグナリングの標的であること、また、IhhのBMP反応領域がGCリッチなモチーフを持ち、これがSmad4と結合することを明らかにした。Ihhの発現はBMPの濃度勾配による制御を受けていると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Ishibashi M.: "Roles of Wnt signaling in the developing central nervous system."Acta Anatomica Japonica. 77・Suppl. 53 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishibashi M, et al.: "A sonic hedgehog-dependent signaling relay regulates growth of diencephalic and mesencephalic primordia in the early mouse embryo."Development. 129. 4807-4819 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Cohen MM Jr., Shiota K.: "Teratogenesis of holoprosencephaly."American Journal of Medical Genetics. 109. 1-15 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miura T, Shiota K.: "Depletion of FGF acts as a lateral inhibitory factor in lung branching morphogenesis in vitro."Mechanisms of Development. 116. 29-38 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seki K., et al.: "Mouse snail family transcription repressors regulate chondrocyte, extracellular matrix, type II collagen, and aggrecan"Journal of Biological Chemistry. 278・43. 41862-41870 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seki K., et al.: "Indian hedgehog gene is a target of the bone morphogenetic protein signaling pathway"Journal of Biological Chemistry. 279・18. 18544-18549 (2004)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 塩田浩平, 他: "カールソン人体発生学"西村書店. 448 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishibashi M, et al.: "Role of Wnt signaling in the developing central nervous system"Acta Anatomica Japonica. 77(suppl). 53 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishibashi M, et al.: "A sonic hedgehog-dependent signaling relay regulates growth of diencephalic and mesencephalic primordial in the early mouse embryo"Development. 129. 4807-4819 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Cohen MM Jr.: "Shiota K Teratogenesis of holoprosencephaly"American Journal of Medical Genetics. 109. 1-15 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miura T, Shiota K.: "Depletion of FGF acts as a lateral inhibitory factor in lung branching morphogenesis in vitro"Mechanisms of Development. 116. 29-38 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seki K, et al.: "Mouse snail family transcription repressors regulate chondrocyte, extracellular matrix, type II collagen, and aggrecan"Journal of Biological Chemistry. 278(43). 41862-41870 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seki K, et al.: "Indian hedgehog gene is a target of the bone morphogenesic protein signaling pathway"Journal of Biological Chemistry. 279(18). 18544-18549 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitsu, H., et al.: "Spatial and temporal expression of folate-binding protein 1(Fbp1) is closely associated with anterior neural tube closure in mice"Developmental Dynamics. 226・1. 112-117 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Seki, K., et al.: "Mouse snail family ̄transcription repressors regulate chondrocyte, extracellular matrix, type II collagen, and aggrecan"Journal of Biological Chemistry. 278・43. 41862-41870 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Seki, K., et al.: "Indian hedgehog gene is a target of the bone morphogenetic protein signaling pathway"Journal of Biological Chemistry. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishibashi M, et al.: "A sonic hedgehog-dependent signaling relay regulates growth of diencephalic and mesencephalic primordia in the early mouse embryo"Development. 129. 4807-4819 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Cohen MM Jr., Shiota K.: "Teratogenesis of holoprosencephaly"American Journal of Medical Genetics. 109. 1-15 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Miura T, Shiota K.: "Depletion of FGF acts as a lateral inhibitory factor in lung branching morphogenesis in vitro"Mechanisms of Development. 116. 29-38 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Saitsu H, et al.: "Spatial and temporal expression of folate-binding protein 1 (Fbp1) is closely associated with anterior neural tube closure in mice"Developmental Dynamics. 226. 112-117 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ikenouchi J, et al.: "Embryonic hydromyelia : Cystic dilatation of the lumbosacral neural tube in human embryos"Acta Neuropathologica. 103. 248-254 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kimura S, et al.: "Comparative investigations of human and rat dermatoglyphics : Palmar, plantar and digital pads, and flexion creases"Anatomical Science Inbternational. 77. 34-46 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Bessho, Y. et al.: "Dynamic expression and essential function of Hes 7 in somite segmentation"Genes and Development. 15・20. 2642-2647 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shiota, K.: "Toward the prevention of human birth defects"Congenital Anomalies. 41・1. 72-75 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ishibashi, M.: "Roles of Wnt signaling in the developing central nervous system"Acta Anatomica Japonica. 77・Suppl. 53-53 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takigawa, T.: "Terminal differentiation of the medial edge epitaelium in the fetal mouse palate"Acta Anatomica Japonica. 77・Suppl. 9-9 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Miura, T., Shiota, K.: "Depletion of FGF acts as a lateral inhibitory factor in lung branching morphogenesis in vitro"Mechanisms of Development. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Cohen, M.M., Shiota, K.: "Teratogenesis of holoprosencephaly"American Journal of Medical Genetics. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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