頭尾軸に沿って異なる体幹部組織を産み出す体軸幹細胞の制御

• 研究課題/領域番号: 17H03607
• 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: ゲノム生物学
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 竹本 龍也 徳島大学, 先端酵素学研究所, 教授 (30443899)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円); 2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2017年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: 原腸陥入 / 細胞分化 / 転写制御 / 遺伝子発現制御

研究成果の概要

胚発生過程において、発生時間の進行と共に、頭尾軸に沿って異なった分化細胞が体軸幹細胞より産み出される仕組みを、体軸幹細胞が存在する原条周辺（より後期では尾芽周辺）の細胞外環境と、その環境下におかれる体軸幹細胞の遺伝子制御ネットワーク（遺伝子発現状態およびエピゲノム状態）の変化という視点から研究を行い、体軸幹細胞を出発点とした新たな細胞系譜の分岐点を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脊椎動物の初期胚は多能性幹細胞から構成されるが、原腸陥入によって多種多様な体細胞系列が生み出される。こういった、体細胞系列がどういった仕組みで生み出されるかは不明であった。私たちが行なっている一連の研究では、こういった体細胞系列を産み出される仕組みについて、遺伝子制御の観点から明らかにしてきた。胚発生における細胞分化の仕組みを正確に理解することは、理学的な観点のみならず、幹細胞を出発点とした再生医療研究からも重要である。

研究成果

• [雑誌論文] PD-1 agonism by anti-CD80 inhibits T cell activation and alleviates autoimmunity (2022)
  • 著者名/発表者名: Sugiura Daisuke、Okazaki Il-mi、Maeda Takeo K.、Maruhashi Takumi、Shimizu Kenji、Arakaki Rieko、Takemoto Tatsuya、Ishimaru Naozumi、Okazaki Taku
  • 雑誌名: Nature Immunology 巻: 23 号: 3 ページ: 399-410
  • DOI: 10.1038/s41590-021-01125-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] PD-1 preferentially inhibits the activation of low-affinity T cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Kenji、Sugiura Daisuke、Okazaki Il-mi、Maruhashi Takumi、Takemoto Tatsuya、Okazaki Taku
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 118 号: 35
  • DOI: 10.1073/pnas.2107141118
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The nephric mesenchyme lineage of intermediate mesoderm is derived from Tbx6-expressing derivatives of neuro-mesodermal progenitors via BMP-dependent Osr1 function (2021)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Shinichi、Suzuki Hitomi、Takemoto Tatsuya
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 478 ページ: 155-162
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2021.07.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sox2 gene regulation via the D1 enhancer in embryonic neural tube and neural crest by the combined action of SOX2 and ZIC2 (2020)
  • 著者名/発表者名: Iida Hideaki、Furukawa Yoko、Teramoto Machiko、Suzuki Hitomi、Takemoto Tatsuya、Uchikawa Masanori、Kondoh Hisato
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: In press 号: 4 ページ: 242-256
  • DOI: 10.1111/gtc.12753
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The absence of SOX2 in the anterior foregut alters the esophagus into trachea and bronchi in both epithelial and mesenchymal components (2020)
  • 著者名/発表者名: Teramoto Machiko、Sugawara Ryo、Minegishi Katsura、Uchikawa Masanori、Takemoto Tatsuya、Kuroiwa Atsushi、Ishii Yasuo、Kondoh Hisato
  • 雑誌名: Biology Open 巻: 9 ページ: 048728-048728
  • DOI: 10.1242/bio.048728
  • NAID: 120006859990
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Restriction of PD-1 function by cis-PD-L1/CD80 interactions is required for optimal T cell responses (2019)
  • 著者名/発表者名: Sugiura Daisuke、Maruhashi Takumi、Okazaki Il-mi、Shimizu Kenji、Maeda Takeo K.、Takemoto Tatsuya、Okazaki Taku
  • 雑誌名: Science 巻: 364 号: 6440 ページ: 558-566
  • DOI: 10.1126/science.aav7062
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hoxa13 regulates expression of common Hox target genes involved in cartilage development to coordinate the expansion of the autopodal anlage (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Shiori、Uchida Yuji、Ohtani Tomomi、Nozaki Erina、Yin Chunyang、Gotoh Yoshihiro、Yakushiji‐Kaminatsui Nayuta、Higashiyama Tetsuya、Suzuki Takamasa、Takemoto Tatsuya、Shiraishi Yo‐ichi、Kuroiwa Atsushi
  • 雑誌名: Development, Growth & Differentiation 巻: 61 号: 3 ページ: 228-251
  • DOI: 10.1111/dgd.12601
  • NAID: 120006941124
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Zygote Electroporation for CRISPR/Cas9 Delivery to Generate Genetically Modified Mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Takemoto Tatsuya
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 2050 ページ: 121-126
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-9740-4_13
  • ISBN: 9781493997398, 9781493997404
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histone H3.3 sub-variant H3mm7 is required for normal skeletal muscle regeneration (2018)
  • 著者名/発表者名: Harada Akihito、Maehara Kazumitsu、Ono Yusuke、Taguchi Hiroyuki、Yoshioka Kiyoshi、Kitajima Yasuo、Xie Yan、Sato Yuko、Iwasaki Takeshi、Nogami Jumpei、Okada Seiji、Komatsu Tetsuro、Semba Yuichiro、Takemoto Tatsuya、Kimura Hiroshi、Kurumizaka Hitoshi、Ohkawa Yasuyuki
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 9 号: 1 ページ: 1400-1400
  • DOI: 10.1038/s41467-018-03845-1
  • NAID: 120006949474
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Generation of a TP53-modified porcine cancer model by CRISPR/Cas9-mediated gene modification in porcine zygotes via electroporation (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanihara Fuminori、Hirata Maki、Nguyen Nhien Thi、Le Quynh Anh、Hirano Takayuki、Takemoto Tatsuya、Nakai Michiko、Fuchimoto Dai-ichiro、Otoi Takeshige
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13 号: 10 ページ: e0206360-e0206360
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0206360
  • NAID: 120006548638
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Generation of PDX-1 mutant porcine blastocysts by introducing CRISPR/Cas9-system into porcine zygotes via electroporation (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanihara Fuminori、Hirata Maki、Nguyen Nhien T.、Le Quynh A.、Hirano Takayuki、Takemoto Tatsuya、Nakai Michiko、Fuchimoto Dai-ichiro、Otoi Takeshige
  • 雑誌名: Animal Science Journal 巻: 90 号: 1 ページ: 55-61
  • DOI: 10.1111/asj.13129
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 体軸幹細胞の制御におけるGreb1の役割 (2019)
  • 著者名/発表者名: Takami N, Hayashi S, Takemoto T.
  • 学会等名: 52nd Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists.
• [学会発表] 中胚葉細胞の移動は中胚葉誘導因子であるcTbx6Lに依存しない (2019)
  • 著者名/発表者名: Shimokita E, Suzuki H, Tsuruo Y, Takemoto T.
  • 学会等名: 52nd Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists.
• [学会発表] マウス体軸形成において体軸幹細胞は中間中胚葉を産み出す (2019)
  • 著者名/発表者名: Hayashi S, Takemoto T.
  • 学会等名: 52nd Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists.
• [学会発表] 後肢の位置を決定するGdf11のエンハンサーの同定とトランス因子の重要性 (2019)
  • 著者名/発表者名: Saito S, Kanazawa U, Hibino N, Takemoto T, Matsuda Y, Kuroiwa A, Suzuki T.
  • 学会等名: 52nd Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists.
• [学会発表] 後肢の位置を決定するGdf11のエンハンサーの同定と機能的解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 5.Saito S, Kanazawa U, Hibino N, Takemoto T, Matsuda Y, Kuroiwa A, Suzuki T.
  • 学会等名: 52nd Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists.
• [備考] 徳島大学先端酵素学研究所発生生物学分野ホームページ
  • URL: http://www.fujii.tokushima-u.ac.jp/embryology/
• [備考] 徳島大学先端酵素学研究所 発生生物学分野
  • URL: http://www.fujii.tokushima-u.ac.jp/embryology/