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Wntシグナルの多機能性を支える分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H05141
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 医化学一般
研究機関群馬大学

研究代表者

石谷 太  群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (40448428)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2016年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワードWntシグナル / 多機能性 / 細胞運命 / シグナル伝達 / 癌 / 発生・分化
研究成果の概要

Wntシグナルは、多機能なシグナル経路であり、状況に応じて細胞に対して増殖、分化、死等の質的に異なる運命を選択的に誘導し、体を構成するほぼ全ての組織の構築を支える。本研究では、このようなWntシグナルの多様な機能を支える分子基盤を探索・解析した。
まず、ゼブラフィッシュ胚イメージング解析により、胚発生においてWntシグナルを正常に伝達できない異常細胞が突発的に生じると、それらが正常隣接細胞にカドヘリンを介して感知され、細胞死を誘導されることを発見した。また、この制御が確実な胚発生実行に必須であることも突き止めた。
一方で、共同研究により、Wntシグナルの多機能性を支える新規因子を複数発見した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

動物がわずかな数の情報伝達システム(シグネル伝達経路)しか備えていないにも関わらず、複雑な動物発生を成し遂げることを可能にする原理の一端が明らかになった。
また、動物の胚発生過程で、頻繁にプログラムエラーが起きることや、そのエラーを修復する機構が存在することで確実な発生が成し遂げられることを突き止めた。

報告書

(4件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 13件、 招待講演 18件) 図書 (1件) 備考 (5件)

  • [国際共同研究] ハーバード大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ハーバード大学(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Georgetown University/NIH/Harvard University(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ソガン大学/ソウル大学/蔚山大学校(韓国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Cell competition corrects noisy Wnt morphogen gradients to achieve robust patterning in the zebrafish embryo2019

    • 著者名/発表者名
      Akieda Yuki、Ogamino Shohei、Furuie Hironobu、Ishitani Shizuka、Akiyoshi Ryutaro、Nogami Jumpei、Masuda Takamasa、Shimizu Nobuyuki、Ohkawa Yasuyuki、Ishitani Tohru
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 4710-4710

    • DOI

      10.1038/s41467-019-12609-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Horizontal Boundary Cells, a Special Group of Somitic Cells, Play Crucial Roles in the Formation of Dorsoventral Compartments in Teleost Somite2019

    • 著者名/発表者名
      Kota Abe,Atsuko Shimada,Sayaka Tayama,Hotaka Nishikawa,Takuya Kaneko, Sachiko Tsuda,Akari Karaiwa,Takaaki Matsui,Tohru Ishitani,Hiroyuki Takeda
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 27 号: 3 ページ: 928-939

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.03.068

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Purification of zebrafish erythrocytes as a means of identifying a novel regulator of haematopoiesis.2018

    • 著者名/発表者名
      Kasem Kulkeaw Tomoko Inoue Tohru Ishitani Yoichi Nakanishi Leonard I. Zon Daisuke Sugiyama
    • 雑誌名

      Br J Haematol.

      巻: 180 号: 3 ページ: 420-431

    • DOI

      10.1111/bjh.15048

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Wip1 directly dephosphorylates NLK and increases Wnt activity during germ cell development.2017

    • 著者名/発表者名
      Cho SJ, Cha BS, Kwon OS, Lim J, Shin DM, Han DW, Ishitani T, Jho EH, Fornace AJ, Cha HJ.
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta.

      巻: 1863 号: 4 ページ: 1013-1022

    • DOI

      10.1016/j.bbadis.2017.01.028

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Context-dependent regulation of the β-catenin transcriptional complex supports diverse functions of Wnt/β-catenin signaling.2017

    • 著者名/発表者名
      Masuda T, Ishitani T.
    • 雑誌名

      J Biochem.

      巻: 161 号: 1 ページ: 9-17

    • DOI

      10.1093/jb/mvw072

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hippo signaling interactions with Wnt/β-catenin and Notch signaling repress liver tumorigenesis.2017

    • 著者名/発表者名
      Kim W, Khan SK, Gvozdenovic-Jeremic J, Kim Y, Dahlman J, Kim H, Park O, Ishitani T, Jho EH, Gao B, Yang Y.
    • 雑誌名

      J Clin Invest.

      巻: 127 号: 1 ページ: 137-152

    • DOI

      10.1172/jci88486

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 組織の正確なパターン形成を支える、細胞競合を介したWntシグナル勾配修復機構2019

    • 著者名/発表者名
      龝枝 佑紀
    • 学会等名
      Wnt研究会 2018-2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Rel/NF-κB restricts dorsal organizer formation via suppression of Wnt/β-catenin signaling in zebrafish2019

    • 著者名/発表者名
      Juqi Zou, Satoshi Anai, Satoshi Ota, Masayuki Oginuma, Tohru Ishitani
    • 学会等名
      International Zebrafish Society Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cell competition corrects noisy Wnt morphogen-gradient to achieve robust patterning2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Akieda, Shohei Ogamino, Tohru Ishitani
    • 学会等名
      Gordon Research Conference Wnt signaling
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Defective cell sensing and elimination system utilizing Wnt morphogen-gradient2019

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ishitani
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cell competition corrects noisy Wnt morphogen gradients to achieve robust patterning2019

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ishitani
    • 学会等名
      研究所ネットワークシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Zebrafish imaging analyses reveal the roles of cell competition in healthy body construction and cancer prevention2019

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ishitani
    • 学会等名
      第78回日本癌学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cell competition corrects noisy Wnt morphogen-gradient to achieve robust patterning2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Akieda, Shohei Ogamino, Tohru Ishitani
    • 学会等名
      第71回日本細胞生物学会大会(日本蛋白質科学会合同大会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] “Morphogen gradient-mediated cell quality control (CQC) system” contributes to healthy body construction.2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Akieda, Shohei Ogamino, Tohru Ishitani
    • 学会等名
      小型魚類研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cell competition corrects noisy Wnt morphogen-gradient to achieve robust patterning2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Akieda, Shohei Ogamino, Tohru Ishitani
    • 学会等名
      National Tsing Hua University-Osaka University International Student Symposium 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ゼブラフィッシュイメージングで見えてきた細胞競合の新たな機能と制御2019

    • 著者名/発表者名
      龝枝 佑紀、原岡 由喜也、小神野 翔平、石谷 太
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会 ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ可視化解析により見えてきた、発生ロバストネスを支える細胞競合を介したシグナル補正機構2018

    • 著者名/発表者名
      石谷 太
    • 学会等名
      第70回細胞生物学会・第51回日本発生生物学会 合同大会 NBRP サテライトワークショップ(招待講演)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] NFκB controls dorsal-ventral patterning of vertebrate embryos through negative regulation of Wnt/β-catenin signaling2018

    • 著者名/発表者名
      Juqi Zou, Satoshi Anai, Takamasa Masuda, Satoshi Ota, Tohru Ishitani
    • 学会等名
      第70回細胞生物学会・第51回日本発生生物学会 合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Smad signaling and ROS are involved in the “noise-cancelling system” of Wnt/β-catenin signaling.2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ogamino, Yuki Akieda, Jumpei Nogami, Yasuyuki Ohkawa, Tohru Ishitani
    • 学会等名
      第70回細胞生物学会・第51回日本発生生物学会 合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Apoptotic elimination of unfit cells shapes up the Wnt/β-catenin morphogen gradient.2018

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ishitani
    • 学会等名
      International Zebrafish Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Apoptotic elimination of unfit cells shapes up the Wnt/β-catenin morphogen gradient.2018

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ishitani
    • 学会等名
      Nothobranchius symposium.
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 魚で解き明かす、未知のがん初期発生機構と生体防御システム2018

    • 著者名/発表者名
      石谷 太
    • 学会等名
      第13回Basic Urology Research Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ノイズキャンセリングシステム: 動物組織の正確なパターン形成を支える、細胞死 を介したシグナルノイズ除去2018

    • 著者名/発表者名
      石谷 太
    • 学会等名
      【第91回日本生化学会大会】シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゼブラフィッシュin vivoイメージングにより明らかになる、がん初期発生におけるがん原細胞の未知の挙動と変異蓄積の新たな意義2018

    • 著者名/発表者名
      石谷 太
    • 学会等名
      第77回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Apoptotic elimination of unfit cells corrects noisy Wnt morphogen gradients to achieve robust patterning2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Akieda, Shohei Ogamino, Hironobu Furuie, Shizuka Ishitani, Ryutaro Akiyoshi, Jumpei Nogami, Yasuyuki Ohkawa, and Tohru Ishitani
    • 学会等名
      IMCR Young Researcher Development Program
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞競合が支える、正確なモルフォゲン勾配形成とロバストな組織パターニング2018

    • 著者名/発表者名
      石谷 太
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞競合を介した不適応細胞の除去は正確なWntシグナル勾配とロバストなパターンの形成に必須である2018

    • 著者名/発表者名
      龝枝 佑紀、小神野 翔平、古家 博信、石谷 閑、石谷 太
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] NFκB controls dorsal-ventral patterning of vertebrate embryos through negative regulation of Wnt/β-catenin signaling2018

    • 著者名/発表者名
      Juqi Zou, Satoshi Anai, Satoshi Ota, Masayuki Oginuma, Tohru Ishitani
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The noise-cancelling system supporting precise Wnt/β-catenin signaling-mediated vertebrate tissue patterning.2018

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ishitani
    • 学会等名
      International Symposium: Cell competition in Development and Cancer
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cell competition supports robustness of embryonic patterning: a new system correcting distortion of the Wnt/β-catenin signaling activity gradient2017

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ishitani
    • 学会等名
      the 50th annual meeting of Japanese Society of Developmental Biologists
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The noise-cancelling system supporting precise Wnt/β-catenin signaling-mediated vertebrate tissue patterning.2017

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ishitani
    • 学会等名
      3st International Symposium on Cell Competition, Cell Competition in Development and Cancer
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 動物組織の前後軸パターンニングを支えるWnt シグナルノイズキャンセリングシステムの分子実体の解析2017

    • 著者名/発表者名
      小神野翔平, 龝枝佑紀, 野上順平, 大川恭行,石谷太
    • 学会等名
      Conbio2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The noise-cancelling system supporting precise Wnt/β-catenin signaling-mediated vertebrate tissue patterning.2017

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ishitani
    • 学会等名
      Conbio2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シグナル可視化解析から明らかになる、新たな組織構築システム2017

    • 著者名/発表者名
      石谷 太
    • 学会等名
      神戸大学医学部セミナー
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 発生ロバストネスを支えるWnt/β-cateninシグナルの活性パターンの補正システム2016

    • 著者名/発表者名
      古家 博信, 石谷 太
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Apoptosis-mediated elimination of "Wnt/β-catenin signaling noise" supports precise embryonic patterning2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Akieda, Tohru Ishitani
    • 学会等名
      The 26th Hot Spring Harbor International Symposium - Trans-Omics: New Approaches in Biology and Medicine
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cell competition corrects distortion of the Wnt/β-catenin signaling activity gradient in vertebrate embryonic patterning2016

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ishitani
    • 学会等名
      International Symposium Cell competition, apoptosis, cancer
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Apoptotic elimination of cells lacking the harmony of Wnt/β-catenin signaling.2016

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ishitani
    • 学会等名
      発生生物学会 秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Immune cell-independent defense system against Wnt signaling-hyperactivation in animal tissues.2016

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ishitani
    • 学会等名
      ZDM9
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cells with unfit levels of β-catenin are actively eliminated from animal tissues to make certain of Wnt/β-catenin signaling-mediated morphogenesis.2016

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ishitani
    • 学会等名
      the 7th Asia Oceania Zebrafish Meeting
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unfit cells with abnormal levels of β-catenin are actively eliminated from animal tissues to make certain of Wnt/β-catenin signaling-mediated morphogenesis.2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Akieda, Hironobu Furuie, Tohru Ishitani
    • 学会等名
      EMBO conference Wnt meeting 2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 動物のからだを作り維持する、形態形成シグナルとその制御システム ~小型魚類イメー ジング解析から明らかになる意外な細胞間連携~2016

    • 著者名/発表者名
      石谷 太
    • 学会等名
      東京大学薬学部セミナー
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動物組織は、Wntシグナル異常活性化細胞を免疫細胞非依存的に排除するシステムを備えて いる2016

    • 著者名/発表者名
      龝枝 佑紀, 古家 博信, 石谷 太
    • 学会等名
      第68回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Encyclopedia of Signaling Molecules, 2nd Edition2018

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ishitani, Shizuka Ishitani (分担執筆)
    • 総ページ数
      6330
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9781493967995
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 組織・臓器の発生プロセスのエラー回避機構を発見(石谷研がNat. Commun.誌に発表)

    • URL

      http://www.biken.osaka-u.ac.jp/achievement/research/2019/134

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 組織・臓器の発生プロセスのエラー回避機構を発見 ~先天性疾患、がんの発症機構理解に新たな視点~

    • URL

      https://www.imcr.gunma-u.ac.jp/?research_result

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 石谷研究室HP

    • URL

      https://ishitani-lab.biken.osaka-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] http://signal-system.imcr.gunma-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] http://signal-system.imcr.gunma-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-05-20  

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