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原腸陥入を開始させる少数細胞の同定と解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K19270
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
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) 2021-07-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード原腸陥入
研究開始時の研究の概要

本研究では、原腸陥入を開始させる細胞と、それに続く細胞集団がどのように異なるのか?を明らかにする。原腸陥入開始時に基底膜に穴をあけ、あるいは基底膜の間隙を広げて、胚の内側に潜り込む最初の細胞(1~数細胞)を同定するとともに、他の予定中・内胚葉の集団(多数の細胞集団)との違いを明らかにする。さらに、リーダー細胞を特徴付ける遺伝子の機能に介入することで、どういった仕組みで原腸陥入が開始されるのかを明らかにする。

研究成果の概要

原腸陥入を開始させる細胞を同定するために、原腸陥入が開始される6日目胚のエピブラストの細胞を可視化し、その挙動をライブイメージングで観察することをおこなった。ライブイメージングによって、個々の細胞の挙動を区別して追跡することが可能となった。この手法によって、原腸陥入時にエピブラスト層から、中内胚葉層へ移動する最初の細胞を捉えることができた。さらに光刺激によってその細胞を標識 することに成功した。標識した細胞を単離して、他の細胞と異なる遺伝子発現がないか解析を進めている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

初期胚発生には、体軸(前後軸・左右軸など)の決定や原腸陥入など「対称性の破れ」となる局面が多く存在する。いずれもが「わずかな数細胞の変化」が「大多数の細胞の変化」を引き起こす現象である。原腸陥入に関するこれまでの研究の多くは、後者の大多数の細胞の変化(移動)についてであり、その結果、原腸陥入する細胞に共通した仕組みが明らかになりつつある。一方で、それらを引き起こす最初の細胞に注目した例はほとんどない。
そこで本研究では、原腸陥入する最初の細胞を研究対象として、それに続く細胞との違いを明らかにする。本研究は、「わずかな数細胞」によって主導される生命現象を理解するための研究モデルとなる。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件)

  • [雑誌論文] Intercellular exchange of Wnt ligands reduces cell population heterogeneity during embryogenesis2023

    • 著者名/発表者名
      Yudai Hatakeyama, Nen Saito, Yusuke Mii, Ritsuko Takada, Takuma Shinozuka, Tatsuya Takemoto, Honda Naoki, Shinji Takada
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Binding of LAG-3 to stable peptide-MHC class II limits T?cell function and suppresses autoimmunity and anti-cancer immunity2022

    • 著者名/発表者名
      Maruhashi Takumi、Sugiura Daisuke、Okazaki Il-mi、Shimizu Kenji、Maeda Takeo K.、Ikubo Jun、Yoshikawa Harunori、Maenaka Katsumi、Ishimaru Naozumi、Kosako Hidetaka、Takemoto Tatsuya、Okazaki Taku
    • 雑誌名

      Immunity

      巻: - 号: 5 ページ: 912-924

    • DOI

      10.1016/j.immuni.2022.03.013

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PD-1 agonism by anti-CD80 inhibits T cell activation and alleviates autoimmunity2022

    • 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

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 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 cells2021

    • 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

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 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 function2021

    • 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

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-01-30  

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