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プロドラッグを利用した細胞除去システムの確立と応用

研究課題

研究課題/領域番号 19657065
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 発生生物学
研究機関東京工業大学

研究代表者

川上 厚志  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 准教授 (00221896)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2008年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2007年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード発生・分化 / シグナル伝達 / 小型魚類 / プロドラッグ
研究概要

生体内の細胞または細胞集団の働きを解析しようとする場合、細胞を取り除く実験が有効な解析法となる。レーザーを用いて物理的に細胞を殺すと方法や、遺伝子工学的な方法によりトキシン遺伝子を発現させる方法などが行われてきたが、信頼性の高い簡便な方法は確立していないのが現状である。本研究ではニトロリダクターゼ酵素(NTR)とプロドラッグを利用して、細胞集団を発生中や発生後の任意の時期に除去できる新たな方法の構築と応用を検討した。
H19-20年度の研究で、To12ベクターにNTRと蛍光タンパクとの融合遺伝子と、さらにプロモーターとしてefl alpha, eql (equinatoxin-like),dlx5a,junb, ilf2の5つの遺伝子の5'領域を組み込み、NTR融合遺伝子を発現するゼブラフィッシュ系統を作製した。プロモーターはいずれも再生中のひれの組織で発現増加が見られる遺伝子である。作製したトランスジェニックを用いて、プロドラッグmetronidazoleを水中に投与し、蛍光を発する細胞数の変化とアポトーシス、さらに再生阻害によって評価を行った。Tg(ilf2:NTR-EGFP)において、2-5mMのプロドラッグで蛍光の減少と再生阻害が見られたものの、その他については、期待したほどの十分な作用が検出できなかった。この理由は、1)5'上流域だけでは充分に強い遺伝子の発現をドライブできない、2)再生中組織は常に速い速度で細胞が供給され、細胞除去の効果が明瞭にならないなどの原因が考えられるが、本研究で構築したベクターと条件は、分化した細胞を標的としては充分に機能すると考えられ、今後、生体内の分化細胞を標的とした除去を試みていく。また、本年度は、遺伝子周囲を広く含むBACにEGFPとさらにTo12配列を組み込んだTO12-BACの作製も進めており、現在、系統の確立を進めている。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (15件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Gene expression and functional analysis of zebrafish larval fin fold regeneration.2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshinari, N., Ishida, T., Kudo, A., Kawakami. A.
    • 雑誌名

      Developmental Biology 325

      ページ: 71-81

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Autoregulatory Loop and Retinoic Acid Repression Regulate pou2/pou5f1 Gene Expression in the Zebrafish Embryonic Brain.2008

    • 著者名/発表者名
      Parvin, M. S., Okuyama, N., Inoue, F., Islam, M. E. Kawakami, A., Takeda, H., Yamasu, K.
    • 雑誌名

      Developmental Dynamics 237

      ページ: 1373-1388

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Migration of mesenchymal cell fated to blastema is necessary for fish fin regeneration.2008

    • 著者名/発表者名
      Nakatani, Y., Nishidate, M., Fujita, M., *Kawakami, A.&*Kudo, A.
    • 雑誌名

      Development Growth & Differentiation 50

      ページ: 71-83

    • NAID

      10021095489

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Early Cardiac Connexin, Cx36.7/Ecx, Regulates Myofibril Orientation and Heart Morphogenesis by Establishing Nkx2.5 Expression.2008

    • 著者名/発表者名
      Naznin Sultana, Kakon Nag, *Kazuyuki Hoshijima, *Atsushi Kawakami & *Shigehisa Hirose
    • 雑誌名

      PNAS 105

      ページ: 4763-4768

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Autoregulatory Loop and Retinoic Acid Repression Regulate pou2/pou5f1 Gene Expression in the Zebrafish Embryonic Brain.2008

    • 著者名/発表者名
      Mst. Shahnaj Parvin, Noriko Okuyama, Fumitaka Inoue, Md. Ekramul Islam, Atsushi Kawakami, Hiroyuki Takeda, & Kyo Yamasu
    • 雑誌名

      Developmental Dynamics (In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of novel markers expressed during fin regeneration by microarray analysis in medaka fish.2007

    • 著者名/発表者名
      Masanonbu Nishidate, Yuki Nakatani, Akira Kudo and *Atsushi Kawakami
    • 雑誌名

      Developmental Dynamics 236

      ページ: 2685-2693

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unraveling Tissue Regeneration Pathways Using Chemical Genetics.2007

    • 著者名/発表者名
      Lijoy K. Mathew, Sumitra Sengupta, Atsushi Kawakami, Eric, A. Andreasen, Christiane V. Lohr, Catherine A. Loynes, Stephen A. Renshaw, Randall T. Peterson, and Robert L. Tanguay
    • 雑誌名

      Journal or Biological Chemistry 282

      ページ: 35202-35210

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ゼブラフィッシュのひれ再生におけるJun/JNKシグナルによる細胞増殖の活性イヒ機構2008

    • 著者名/発表者名
      石田高志, 工藤明, 川上厚志
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-12-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 心室の拍動不全メダカ変異体hozuki (hoz)におけるストレスに依存した心筋細胞増殖機構の解析2008

    • 著者名/発表者名
      種田祐介, 今野さやか, 牧野伸二, 今井義幸, 福田恵一, 工藤明, 川上厚志
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-12-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Identification and functional analysis of regeneration-associated molecules using the fin-fold regeneration model in juvenile zebrafish2008

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Kawakami, Takashi Ishida, Nozomi Yoshinari, Akira Kudo
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Zebrafish Development & Genetics
    • 発表場所
      Madison, USA
    • 年月日
      2008-06-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Gene expression and functional analysis of zebrafish larval fin-fold regeneration2008

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ishida, Nozomi Yoshinari, Akira Kudo, Atsushi Kawakami
    • 学会等名
      第40回日本発生生物学会大会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2008-05-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Toward the molecular mechanism of tissue regeneration using fish fin model2007

    • 著者名/発表者名
      Kawakami, A.
    • 学会等名
      TOIN International Symposium on Biomedical Engineering 2007
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-11-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Different cell types in the regeneration niche and the involvement of JNK signaling during zebrafish fin regeneration2007

    • 著者名/発表者名
      Ishida, T. and Kawakami A.
    • 学会等名
      TOIN International Symposium on Biomedical Engineering 2007
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-11-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Cellular and molecular basis of regeneration2007

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Kawakami
    • 学会等名
      Tokyo Tech Special Symposium on Gene and Development: Toward Understanding of Complex Biological Systems
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-08-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Regeneration of fish fin2007

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nakatani, Masanobu Nishidate, Misato Fujita, Atsushi Kawakami and Akira Kudo
    • 学会等名
      日本発生生物学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Molybdenum cofactor biosynthesis is essential for heparan sulfate formation and Fgf signaling during vertebrate embryogenesis2007

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Kishimoto, Sumito Koshida, Makoto Furutano-Seiki, Atsushi Kawakami, Joechen Reiss, Hisato Kondoh, Koichi Kawakami
    • 学会等名
      日本発生生物学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Different cell types in the regeneration niche and the involvement of JNK signaling during zebrafish fin regeneration2007

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ishida, Akira Kudo and Atsushi Kawakami
    • 学会等名
      日本発生生物学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of the medaka mutant which displays abnormalities in vertebral body2007

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ohisa, Keiji Inohaya, Atsushi Kawakami and Akira Kudo
    • 学会等名
      日本発生生物学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of the medaka mutant that displays abnormalities in craniofacial skeleton and fin ray2007

    • 著者名/発表者名
      Kenta Hibiya, Akiko Taniguchi, Keiji Inohaya, Atsushi Kawakami, and Akira Kudo
    • 学会等名
      日本発生生物学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] メダカ骨格以上突然変異体の原因遺伝子同定とその解析2007

    • 著者名/発表者名
      日比谷健太, 谷口亜紀子, 猪早敬二, 川上厚志, 工藤明
    • 学会等名
      第10回 小型魚類研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] メダカ骨格形成突然変異体の解析2007

    • 著者名/発表者名
      大久敬、, 猪早敬二, 川上厚志, 工藤明
    • 学会等名
      第10回 小型魚類研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュヒレ再生時の再生ニッチにおける細胞タイプとJNKシグナルの役割2007

    • 著者名/発表者名
      石田高志、川上厚志
    • 学会等名
      第10回 小型魚類研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kudo.bio.titech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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