左右非対称形成の解明 ―Hippoシグナルと新規調節因子の同定―

• 研究課題/領域番号: 16H02618
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生理学一般
• 研究機関: 国立研究開発法人国立循環器病研究センター
• 研究代表者: 望月 直樹 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 研究所長 (30311426)
• 研究協力者: 福井 一 国立循環器病研究センター, 研究所細胞生物学部所属 ; 安藤 康史 国立循環器病研究センター, 研究所細胞生物学部所属 ; 宮崎 敬大 国立循環器病研究センター, 研究所細胞生物学部所属
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 44,590千円 (直接経費: 34,300千円、間接経費: 10,290千円); 2018年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円); 2017年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円); 2016年度: 22,490千円 (直接経費: 17,300千円、間接経費: 5,190千円)
• キーワード: 左右差 / クッパ―胞 / Hippo シグナル / ゼブラフィッシュ / 繊毛 / 発生 / Hippo / カルシウム / 非対称 / Yap1 / Wwtr1 / 左右非対称 / 心臓前駆細胞 / 心臓形成 / Hippoシグナル / Kupffer's vesicle / sox17 / Arl13b

研究成果の概要

体の中で左右非対称性の臓器（心臓、肝臓、消化管）が配置される機構の解明を目指した。哺乳類にはノードが発生期に一過性に形成され、その内部の繊毛が回転することで左右差が生じると言われているが、ゼブラフィッシュのクッパ―胞（ノードに相当）を生きたまま可視化することで検討した。クッパ―胞形成とHippo シグナルの形成は関係がないが、クッパ―胞の形成以前にカルシウムシグナルの活性化が生じていることを突き止めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生命現象の根幹である体の前後、背腹、左右を決定する機構の解明は発生学、生物学の問題として重要である。この中で本研究では、左右差形成機構の解明を目的とした。クッパ―胞という発生時に一過性に生じる器官内に流れが生じて左右決定因子の不均等分布が生じることが、左右差決定の古典的なメカニズムと考えられてきた。しかし、本研究でクッパ―胞の内腔が形成される以前からカルシウムの濃度の不均一性がクッパ―胞形成細胞群に見られることがわかり、新たな左右差形成機構の存在が示唆された。

研究成果

• [国際共同研究] University of Queensland/Institute of Molecular Bioscience(オーストラリア)
• [国際共同研究] Max Planck Institute (Bad Nauheim)(ドイツ)
• [雑誌論文] Hippo signaling determines the number of venous pole cells that originate from the anterior lateral plate mesoderm in zebrafish. (2018)
  • 著者名/発表者名: Fukui H, Miyazaki T, Chow RW, Ishikawa H, Nakajima H, Vermot J, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Elife 巻: 7 ページ: 1-24
  • DOI: 10.7554/elife.29106
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A molecular atlas of cell types and zonation in the brain vasculature (2018)
  • 著者名/発表者名: Vanlandewijck M, He L,MA, Andrae J, Ando K, Del Gaudio F, Nahar K, Lebouvier T, Lavi B, Gouveia L, Sun Y, Raschperger EM, Zarb Y, Mochizuki N, Keller A, Lendahl U, Betsholtz C.
  • 雑誌名: Nature 巻: 554 号: 1 ページ: 475-480
  • DOI: 10.1038/sdata.2018.160
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A molecular atlas of cell types and zonation in the brain vasculature. (2018)
  • 著者名/発表者名: Vanlandewijck M, He L, Mae MA, Andrae J, Ando K, Del Gaudio F, Nahar K, Lebouvier T, Lavin;a B, Gouveia L, Sun Y, Raschperger E, Rasanen M, Zarb Y, Mochizuki N, Keller A, Lendahl U, Betsholtz C.
  • 雑誌名: Nature 巻: 554 号: 7693 ページ: 475-480
  • DOI: 10.1038/nature25739
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cardiomyokines from the heart. (2018)
  • 著者名/発表者名: Chiba A, Watanabe-Takano H, Miyazaki T, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Cell Mol Life Sci. 巻: 75 号: 8 ページ: 1349-1362
  • DOI: 10.1007/s00018-017-2723-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Guidelines for morpholino use in zebrafish. (2017)
  • 著者名/発表者名: Stainier DYR, Raz E, Lawson ND, Ekker SC, Burdine RD, Eisen JS, Ingham PW, Schulte-Merker S, Yelon D, Weinstein BM, Mullins MC, Wilson SW, Ramakrishnan L, Amacher SL, Neuhauss SCF, Meng A, Mochizuki N, Panula P, Moens CB.
  • 雑誌名: PLoS Genet. 巻: 13 号: 10 ページ: e1007000-e1007000
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1007000
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flow-dependent endothelial YAP regulation that contributes to vessel maintenance. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakajima H, Yamamoto K, Agarwala S, Terai K, Fukui H, Fukuhara S, Ando K, Miyazali T, Yokota Y, Sxhmelzer E, Belting H, Affolter M, Lecaudey, Mochizuki N
  • 雑誌名: Developmental Cell 巻: 40 号: 6 ページ: 523-536
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2017.02.019
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Osteocrin, a secretory peptide from heart, contributes to cranial osteogenesis in zebrafish (2016)
  • 著者名/発表者名: Chiba A, Watanabe-Takano H, Terai K, Fukui H, Miyazaki T, Uemura M, Hashimoto H, Hibi M, Fukuhara S, Mochizuki N
  • 雑誌名: Development 巻: 144 ページ: 334-344
  • DOI: 10.1242/dev.143354
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Clarification of mural cell coverage of vascular endothelial cells by live imaging of zebrafish. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ando K, Fukuhara S, Izumi N, Nakajima H, Fukui H, Kelsh RN, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Development 巻: 143 ページ: 1328-1339
  • DOI: 10.1242/dev.132654
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 血流によるメカニカルストレスに依存した新規血管新生機構の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中嶋洋行、望月直樹
  • 学会等名: 第26回日本血管生物医学会学術集会
• [学会発表] Hippo signaling determines the number of atrial cells that originate from the ALPM in zebrafish (2018)
  • 著者名/発表者名: Hajime Fukui, Julien Vermot, Naoki Mochizuki
  • 学会等名: Weinstein Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Ang1/Ang2-Tie1/Tie2 signaling for hematovascular development in zebrafish (2018)
  • 著者名/発表者名: NAOKi MOCHIZUKI
  • 学会等名: IVBM 2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The responses of endothelial cells to the flow (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoki Mochizuki
  • 学会等名: Keystone symposia
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Endothelial YAP is regulated by flow-mediated mechanical stimuli and contributes to vessel stabilization in zebrafish (2017)
  • 著者名/発表者名: 中嶋洋行、望月直樹
  • 学会等名: 日本細胞生物学会
• [学会発表] 骨膜由来steocrin によるNa 利尿ペプチドファミリー分子の機能促進 (2017)
  • 著者名/発表者名: 望月直樹 高野晴子 千葉彩乃 宮崎敬大
  • 学会等名: 日本内分泌学会
  • 招待講演
• [学会発表] Endothelial YAP is regulated by flow-mediated mechanical stimuli through the regulation of F-actin and contributes to vessel maintenance (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Nakajima, Naoki Mochizuki
  • 学会等名: The Korea-Japan Vascular Biology Meeting
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2016-12-08
  • 国際学会
• [学会発表] Visualizing mural cell coverage of vascular endothelial cells during zebrafish angiogenesis (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Mochizuki
  • 学会等名: The Kloaster Seeon Meeting on Vascular Biology
  • 発表場所: Seeon, Germany
  • 年月日: 2016-09-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Hippoシグナル依存性Bmp4転写調節による二次心臓領域（SHF）心房筋分化制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 福井 一、望月直樹
  • 学会等名: 第25回日本バイオイメージング学会学術集会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2016-09-05
• [学会発表] スフィンゴシン1－リン酸輸送体による生体機能調節ー循環器発生と免疫についてー (2016)
  • 著者名/発表者名: 望月直樹
  • 学会等名: 第５８回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2016-06-09
  • 招待講演
• [備考] 大阪大学連携大学院循環微小画像医学講座
  • URL: http://www.z-cv.jp/index.html
• [備考] 循環微小画像医学ー研究成果
  • URL: http://www.z-cv.jp/index.html
• [備考] 国立研究開発法人国立循環器病研究センター研究所細胞生物学部
  • URL: http://www.z-cv.jp/index.html