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神経前駆細胞の質的・量的変化とそのバランスを制御する分子メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H03684
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 発生生物学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

笹井 紀明  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (80391960)

研究分担者 西 晶子  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (50772422)
別所 康全  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70261253)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード神経管 / シグナル因子 / ソニック・ヘッジホッグ / シグナルの経時的変化 / ニワトリ胚 / 前駆細胞 / シグナル活性 / 胚性幹細胞 / 中枢神経 / 神経発生 / パターン形成 / 量的比率 / 中枢神経系 / 増殖と分化 / フィードバック効果 / 細胞増殖 / エピゲノム
研究成果の概要

個体のそれぞれの器官内には、多くの種類の細胞が一定の量(細胞数)とパターン(相対的位置関係)を持って存在している。これは胚発生時に現れる細胞の運命(細胞の多様化)と、前駆細胞の増殖(細胞数の増加)、そして分化するまでの時間の3つによってもたらされる。
本研究では、パターン形成を制御するシグナル因子の1つ、ソニック・ヘッジホッグのシグナル活性の経時的な変化と細胞分化について解析を行い、この経時的変化を制御する因子を同定した。また、領域特異的な細胞増殖の制御機構を明らかにする目的で、底板領域の低増殖性を制御するメカニズムを明らかにしたほか、神経幹細胞に発現する膜タンパク質の機能を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

胚発生の器官発生において、様々なシグナル経路が存在することはこれまでも示されてきたが、各前駆細胞がどのようにこのシグナル因子に応答し、自身の性質を変化させるかについては不明な点が多かった。今回のプロジェクトによって、シグナル活性の経時的変化とその制御因子が明らかになったこと、また各細胞の増殖メカニズムが明らかになったことは、器官発生に関する基礎生物学的知見の蓄積ばかりでなく、再生医療に向けた基盤技術の開発、とりわけ幹細胞から作成する臓器のサイズ制御やスケーリング技術の開発に重要である。

報告書

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

    (28件)

すべて 2019 2018 2017

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 5件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Hedgehog Signal and Genetic Disorders.2019

    • 著者名/発表者名
      Sasai N, Toriyama M, Kondo T.
    • 雑誌名

      Frontiers in Genetics

      巻: 10 ページ: 1103-1103

    • DOI

      10.3389/fgene.2019.01103

    • NAID

      120006772118

    • 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] Prominin-1 Modulates Rho/ROCK-Mediated Membrane Morphology and Calcium-Dependent Intracellular Chloride Flux.2019

    • 著者名/発表者名
      Hori A, Nishide K, Yasukuni Y, Haga K, Kakuta W, Ishikawa Y, Hayes MJ, Ohnuma SI, Kiyonari H, Kimura K, Kondo T, Sasai N.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 15911-15911

    • DOI

      10.1038/s41598-019-52040-9

    • 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] Negative Regulation of mTOR Signaling Restricts Cell Proliferation in the Floor Plate.2019

    • 著者名/発表者名
      Kadoya M, Sasai N.
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 13 ページ: 1022-1022

    • DOI

      10.3389/fnins.2019.01022

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] GPR17 is an essential regulator for the temporal adaptation of sonic hedgehog signalling in neural tube development.2019

    • 著者名/発表者名
      Yatsuzuka A, Hori A, Kadoya M, Matsuo-Takasaki M, Kondo T, Sasai N.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 146

    • DOI

      10.1242/dev.176784

    • NAID

      120006718070

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] GPR17 is an essential component of the negative feedback Loop of the Sonic Hedgehog signalling pathway in neural tube development2018

    • 著者名/発表者名
      Atsuki Yatsuzuka, Akiko Hori, Minori Kadoya, Mami Matsuo-Takasaki, Toru Kondo, Noriaki Sasai
    • 雑誌名

      BioRxiv

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 神経誘導2017

    • 著者名/発表者名
      笹井紀明
    • 雑誌名

      脳科学辞典

      巻: -

    • DOI

      10.14931/bsd.2114

    • 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
  • [雑誌論文] ソニック・ヘッジホッグ2017

    • 著者名/発表者名
      笹井紀明
    • 雑誌名

      脳科学辞典

      巻: -

    • DOI

      10.14931/bsd.7348

    • 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
  • [学会発表] CDK18はGli3のリン酸化を介してSonic Hedgehog経路を調節する2019

    • 著者名/発表者名
      西(堀)晶子, 井上亜美, 渡邊仁美, 近藤玄, 廣田圭司, 笹井紀明
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Region-specific inactivation of mTOR signal and the regulation of cell proliferation2019

    • 著者名/発表者名
      Minori Kadoya, Noriaki Sasai
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝性眼疾患の原因遺伝子Prominin-1の解析2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉静香, 小林由佳, 白井学, 木村和博, 笹井紀明
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 神経管発生におけるGタンパク共役型受容体GPR17によるSonic Hedgehogシグナルへの負の制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      八塚敦輝, 西(堀)晶子, 角谷美典, 高崎(松尾)真美, 近藤亨, 笹井紀明
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Region-specific inactivation of mTOR signal and the regulation of cell proliferation2019

    • 著者名/発表者名
      Kadoya Minori, Noriaki Sasai
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Polyhomeotic homolog 1 regulates the formation of optic cup-like organoids2019

    • 著者名/発表者名
      Agnes Lee Chen Ong, Manabu Shirai and Noriaki Sasai
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 新規ヘリカーゼ因子ERCC6L2の神経発生における役割の解析2019

    • 著者名/発表者名
      小木曽力, 大城樹実, 笹井 紀明
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヒト間葉系幹細胞由来神経分化型新規幹細胞の単離と神経障害治療への応用2019

    • 著者名/発表者名
      中西徹, 山崎勤, 中野敬介, 長塚仁, 杉野哲造, 笹井紀明
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The G-protein coupled receptor GPR17 is an essential component of the negative feedback loop of the sonic hedgehog pathway in the neural tube development2019

    • 著者名/発表者名
      Atsuki Yatsuzuka, Akiko Hori-Nishi, Minori Kadoya, Toru Kondo and Noriaki Sasai
    • 学会等名
      第52回日本発生生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] GPR17 is an essential regulator for the temporal adaptation of Sonic Hedgehog signaling in neural tube development2019

    • 著者名/発表者名
      Atsuki Yatsuzuka, Akiko Hori, Minori Kadoya, Mami Matsuo-Takasaki, Toru Kondo and Noriaki Sasai
    • 学会等名
      BSCB/BSDB Joint Annual Spring Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] mTORC1 signaling pathway determines the floor plate cell number during the neural tube development2019

    • 著者名/発表者名
      Minori Kadoya and Noriaki Sasai
    • 学会等名
      BSCB/BSDB Joint Annual Spring Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A Screening for the new regulatory pathway of the floor plate differentiation2018

    • 著者名/発表者名
      Minori Kadoya, Noriaki Sasai
    • 学会等名
      第51回日本発生生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The Novel G-protein coupled receptor GPR17 is the Negative Feedback Loop component of the Sonic Hedgehog Pathway in the Neural Tube Development2018

    • 著者名/発表者名
      Atsuki Yatsuzuka, Akiko Hori-Nishi,, Minori Kadoya, Noriaki Sasai
    • 学会等名
      第51回日本発生生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 神経管底板領域に発現するmTORC1の負の制御因子2018

    • 著者名/発表者名
      角谷美典、笹井紀明
    • 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] Prominin-1による細胞突起形成のメカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      堀-西 晶子、西出 賢次、近藤 亨、笹井 紀明
    • 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] PRC関連遺伝子による神経前駆細胞の分化制御2018

    • 著者名/発表者名
      豊田 真奈美、白井 学、笹井 紀明
    • 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] 眼疾患の原因遺伝子Prominin-1の変異細胞の作製2018

    • 著者名/発表者名
      角田 航人、堀-西 晶子、笹井 紀明
    • 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] ソニック・ヘッジホッグシグナルによる細胞の増殖・分化制御メカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      井上 亜美、堀-西 晶子、市川 朋、笹井 紀明
    • 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] Induction of Cell membrane protrusions induced by Promimin-12018

    • 著者名/発表者名
      Nishi-Hori A, Nishide K, Kondo T, Sasai N.
    • 学会等名
      米国細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] GPR17 Is an Essential Component of the Negative Feedback Loop of the Sonic Hedgehog Signalling Pathway in Neural Tube Development2018

    • 著者名/発表者名
      Yatsuzuka A, Nishi-Hori A, Kadoya M, Kondo T, Sasai N
    • 学会等名
      米国細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] GPR17によるソニックヘッジホッグシグナルの負のフィードバック制御機構が与える神経管パターン形成への影響2017

    • 著者名/発表者名
      八塚 敦輝
    • 学会等名
      ConBio 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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