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イモリとマウス心臓の再生能力を規定するシグナルと心筋細胞の応答能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K08467
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 解剖学一般(含組織学・発生学)
研究機関広島大学 (2019)
鳥取大学 (2016-2018)

研究代表者

林 利憲  広島大学, 両生類研究センター, 教授 (60580925)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードイベリアトゲイモリ / cyclin D / 心臓再生 / 心筋細胞 / 新規モデル / 細胞周期 / サイクリンD / イモリ / cyclin / 再生 / ゲノム編集
研究成果の概要

本研究では、我々は、イモリが心臓を再生するメカニズムの解明を目的とした研究を行った。その結果、イモリとマウスにおいてcyclin D1遺伝子の転写調節活性がある領域を見出すとともに、その転写活性をtdTomato遺伝子のmRNA量の変化で検出する方法を確立した。さらに、再生時における細胞周期制御因子の発現量の変化を解析した。加えて、イモリの心臓に凍結損傷を与えて再生を誘起する方法を確立した。
さらに、イモリの遺伝子モデル作成やインジェクションプロトコールの改良、イモリへのCRISPR/Cas9法の導入など、イモリのモデル実験系とバイオリソースの整備を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、イモリとマウスの心臓における再生能力の違いについて、心筋細胞の増殖能の違いに着目して研究を行った。細胞増殖進行の鍵となるcyclin Dという、イモリとマウス共通の遺伝子の機能に着目することで、異なる動物間での比較研究により再生能力を明らかにしていくための道を開いた。
同時に、本研究で整備されたイベリアトゲイモリの実験系やバイオリソースは、再生現象にとどまらず、様々な研究に活用されていくことが期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 5件、 招待講演 14件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Insights regarding skin regeneration in non-amniote vertebrates: Skin regeneration without scar formation and potential step-up to a higher level of regeneration2020

    • 著者名/発表者名
      Abe Gembu、Hayashi Toshinori、Yoshida Keigo、Yoshida Takafumi、Kudoh Hidehiro、Sakamoto Joe、Konishi Ayumi、Kamei Yasuhiro、Takeuchi Takashi、Tamura Koji、Yokoyama Hitoshi
    • 雑誌名

      Seminars in Cell & Developmental Biology

      巻: 100 ページ: 109-121

    • DOI

      10.1016/j.semcdb.2019.11.014

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Advanced microinjection protocol for gene manipulation using the model newt Pleurodeles waltl2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Toshinori、Nakajima Mie、Kyakuno Mitsuki、Doi Kanako、Manabe Ikumi、Azuma Shouhei、Takeuchi Takashi
    • 雑誌名

      The International Journal of Developmental Biology

      巻: 63 号: 6-7 ページ: 281-286

    • DOI

      10.1387/ijdb.180297th

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A comprehensive reference transcriptome resource for the Iberian ribbed newt Pleurodeles waltl, an emerging model for developmental and regeneration biology2019

    • 著者名/発表者名
      Matsunami Masatoshi、Suzuki Miyuki、Haramoto Yoshikazu、Fukui Akimasa、Inoue Takeshi、Yamaguchi Katsushi、Uchiyama Ikuo、Mori Kazuki、Tashiro Kosuke、Ito Yuzuru、Takeuchi Takashi、Suzuki Ken-ichi T、Agata Kiyokazu、Shigenobu Shuji、Hayashi Toshinori
    • 雑誌名

      DNA Research

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 217-229

    • DOI

      10.1093/dnares/dsz003

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Newts can normalize duplicated proximal-distal disorder during limb regeneration2018

    • 著者名/発表者名
      Koriyama Kazuki、Sakagami Risa、Myouga Ayumi、Hayashi Toshinori、Takeuchi Takashi
    • 雑誌名

      Developmental Dynamics

      巻: 247 号: 12 ページ: 1276-1285

    • DOI

      10.1002/dvdy.24685

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cas9 ribonucleoprotein complex allows direct and rapid analysis of coding and noncoding regions of target genes in Pleurodeles waltl development and regeneration.2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki M., Hayashi T*., Inoue T., Agata K., Hirayama M., Suzuki M., Shigenobu S., Takeuchi T, Yamamoto T., and Suzuki KT*.
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 447 号: 2 ページ: 127-136

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2018.09.008

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of cadmium exposure on Iberian ribbed newt (<i>Pleurodeles waltl</i>) testes2017

    • 著者名/発表者名
      Ayano Hirako, Yuki Takeoka, Toshinori Hayashi,Takashi Takeuchi, Satoshi Furukawa, and Akihiko Sugiyama
    • 雑誌名

      Journal of Toxicologic Pathology

      巻: 30 号: 4 ページ: 345-350

    • DOI

      10.1293/tox.2017-0032

    • NAID

      130006176600

    • ISSN
      0914-9198, 1881-915X
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 心臓再生が可能な動物と不可能な動物のモデル-その比較から心臓再生を理解する2017

    • 著者名/発表者名
      竹内 隆、林 利憲
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 68 ページ: 569-573

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 新しいモデル動物、イベリアトゲイモリとイベリアリサーチコンソーシアム2020

    • 著者名/発表者名
      林利憲
    • 学会等名
      第28回琉球実験動物研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Study of the stem cell system from organ regeneration in the newt.2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi T, Kyakuno M, Ikuta H, Manabe I, Takeuchi T
    • 学会等名
      International Symposium: Principles of pluriopotent stem cells underlying plant vitality
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] イベリアトゲイモリユーザーのためのコミュニティーリソース2019

    • 著者名/発表者名
      林利憲
    • 学会等名
      第90回日本動物学会大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イモリが見せる多様な再生様式2019

    • 著者名/発表者名
      林利憲
    • 学会等名
      第2回再生学異分野融合研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イモリ心臓再生過程におけるcyclin D1の発現制御機構の研究2019

    • 著者名/発表者名
      生田裕美、東翔平、竹内隆、林利憲
    • 学会等名
      第90回日本動物学会大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] モデルイモリが可能にする新しい再生医療への挑戦2018

    • 著者名/発表者名
      林 利憲、客野 瑞月、竹内 隆
    • 学会等名
      日本動物学会 関東支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Establishment of Newt model using Iberian Ribbed Newt (Pleurodeles waltl) for Regeneration Research and more.2018

    • 著者名/発表者名
      International Symposium at Hiroshima University Amphibian development, regeneration, evolution and beyond
    • 学会等名
      International Symposium at Hiroshima University Amphibian development, regeneration, evolution and beyond
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 次世代シークエンスとゲノム編集技術によるイモリの配偶子形成機構の研究2017

    • 著者名/発表者名
      林 利憲、客野 瑞月、中島 美英、竹内 隆
    • 学会等名
      第88回日本動物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イモリ始原生殖細胞の決定におけるVASA遺伝子の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      客野 瑞月、佐久間 哲志、鈴木 賢一、山本 卓、野瀬 俊明、恒川 直樹、竹内 隆、林 利憲
    • 学会等名
      第88回日本動物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] イモリの持つがん化耐性能力の解明に向けた研究~p53変異体を用いた解析~2017

    • 著者名/発表者名
      中島 美英、佐久間 哲志、山本 卓、竹内 隆、林 利憲
    • 学会等名
      第88回日本動物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] New approach toward elucidation of the mechanisms for PGC determination in amphibian newts.2017

    • 著者名/発表者名
      Toshinori Hayashi, Mitsuki Kyakuno, and Takashi Takeuchi
    • 学会等名
      The International Research Symposium on Regulation of Germ cell development in vivo and in vitro
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Study of cardiac regeneration using new model newt Pleurodeles waltl.2017

    • 著者名/発表者名
      Toshinori Hayashi, Ayumi Myouga, Eri Tsuchiya, Shohei Azuma Yukio Sato and Takashi Takeuchi
    • 学会等名
      Annual meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 「再生できる動物」と「再生できない動物では何が異なるのか?2017

    • 著者名/発表者名
      林 利憲、佐藤 幸夫、竹内 隆
    • 学会等名
      再生医療学会総会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規実験モデル動物のイベリアトゲイモリが可能にする新しい再生研究2017

    • 著者名/発表者名
      林 利憲、茗荷 あゆみ、東 翔平、土屋 絵莉、竹内 隆
    • 学会等名
      再生医療学会総会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cardiac regeneration in newts achieved based on the compensatory manner.2016

    • 著者名/発表者名
      Toshinori Hayashi, Ayumi Myouga, Eri Tsuchiya, Shohei Azuma Yukio Sato and Takashi Takeuchi
    • 学会等名
      ICZ/ZSJ Joint Meeting
    • 発表場所
      OIST (Onna-son, Okinawa)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] イモリの再生能力を支える機構をマウスとの比較から明らかにする2016

    • 著者名/発表者名
      林 利憲、竹内 隆
    • 学会等名
      ユニーク動物研究会
    • 発表場所
      基礎生物学研究所(愛知県岡崎市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イベリアトゲイモリを用いた心臓再生における細胞増殖の制御機構の研究2016

    • 著者名/発表者名
      林 利憲、茗荷 あゆみ、土屋 絵莉、東 翔平、竹内 隆
    • 学会等名
      次世代両生類研究会
    • 発表場所
      基礎生物学研究所(愛知県岡崎市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] ゲノム編集実験スタンダード(Crispant:両生類における遺伝子機能解析)2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木賢一,鈴木美有紀,林 利憲
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] iNewt

    • URL

      http://www.nibb.ac.jp/imori/main/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 腫瘍を誘導する変異型p53遺伝子2019

    • 発明者名
      林 利憲、竹内 隆、梅山 穂香、山本 卓、佐久間 哲史
    • 権利者名
      林 利憲、竹内 隆、梅山 穂香、山本 卓、佐久間 哲史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-044844
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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