研究課題
挑戦的研究(萌芽)
皮膚などの一般的な上皮組織では、上皮と間葉を隔てる基底膜側に基底側が形成されることから、基底膜が基底側を決定している可能性が考えられるが、歯原性上皮細胞においては、基底膜消失後、頂端側が基底膜側に形成されるという逆転現象が認められる。この結果は、基底膜が消えるという刺激が頂底極性決定に寄与している可能性を示す。本研究では、歯をモデルとした頂底極性決定機構の解析を通して、上皮細胞の極性化機構の解明および極性化因子の同定を図る。
歯は上皮-間葉相互作用により形態形成が行われる器官であり、器官の形態形成機構を解析する上で、重要なツールであると考えられる。歯原性上皮細胞はエナメル芽細胞へ分化する過程で、その形態を大きく変化させる細胞であり、細胞の形態変化が分化に影響を与えている可能性が考えられる。これまでの研究で、 歯原性上皮細胞の極性決定に重要と思われる候補因子の同定に成功し、候補因子による極性化機構の機能解析を行った。歯原性上皮細胞の多層化モデルを用いて、分化に伴う形態変化と多層化を可視化することで、細胞極性化に重要と思われる遺伝子群のスクリーニングを行った。さらに、CRISPR/Cas9システムを用いることで、遺伝子欠損細胞株および本遺伝子のN末端にGFP遺伝子のノックインを行い、分子動態をリアルタイムに解析するためのツールを開発した。本ツールを用いることで、極性化因子として知られるZo-1遺伝子を欠損させると、本遺伝子は細胞内へとその局在を移行し、遺伝子発現調節を行っている可能性が示唆された。そこで、本因子が細胞膜へ局在している状態と核内へ移行している状態を誘導し、ChIP-seq法を用いて転写調節部位に直接結合している可能性を網羅的に解析した。さらに、ATAC-seq法を用いて、クロマチン構造の網羅的な解析を行った。本研究成果は、歯の上皮細胞をモデルとして、細胞極性化に伴う分化機構の可能性を示すものであり、これまで明らかにされていなかった、新たな分化制御機構の発見につながる可能性が考えられる。
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すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 8件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件)
Commun Biol.
巻: 6(1) 号: 1 ページ: 766-766
10.1038/s42003-023-05105-5
Biochemical and Biophysical Research Communications
巻: 679 ページ: 167-174
10.1016/j.bbrc.2023.09.014
巻: 682 ページ: 39-45
10.1016/j.bbrc.2023.09.080
巻: 650 ページ: 47-54
10.1016/j.bbrc.2023.02.004
Sci Rep
巻: 13(1) 号: 1 ページ: 3354-3354
10.1038/s41598-023-29629-2
The FASEB Journal
巻: 37 号: 4
10.1096/fj.202202053r
J Biol Chem.
巻: 299(5) 号: 5 ページ: 104638-104638
10.1016/j.jbc.2023.104638
Journal of Oral Biosciences
巻: 64 号: 4 ページ: 400-409
10.1016/j.job.2022.10.002
J Cell Physiol.
巻: 237 号: 3 ページ: 1964-1979
10.1002/jcp.30667
Bone
巻: 154 ページ: 116210-116210
10.1016/j.bone.2021.116210
Journal of cellular physiology
巻: 237(2) 号: 2 ページ: 1597-1606
10.1002/jcp.30639
Scientific Reports
巻: 12 号: 1 ページ: 3093-3093
10.1038/s41598-022-06945-7
巻: 236(11) 号: 11 ページ: 7533-7543
10.1002/jcp.30389
Frontiers in Physiology
巻: 12 ページ: 748574-748574
10.3389/fphys.2021.748574
Journal of Dental Research
巻: - 号: 5 ページ: 002203452110497-002203452110497
10.1177/00220345211049785
