網膜幹細胞から膵臓細胞への分化転換に機能する新規分子機構のゲノムワイド解析

• 研究課題/領域番号: 24710221
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ゲノム医科学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 穂積 俊矢 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10597222)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 分化転換 / 神経細胞 / 内胚葉 / 中胚葉 / 遺伝子発現 / Notch / エピジェネティクス / 細胞運命 / 中枢神経系 / Notch情報伝達系 / ゼブラフィッシュ / 網膜 / 脊椎 / 中内胚葉 / 遺伝子発現制御

研究成果の概要

多分化能を持つ幹細胞から3つの胚葉(内胚葉・中胚葉・外胚葉)が分化する過程において、それぞれの胚葉特異的な遺伝子が発現する一方、他の胚葉への分化に必要な遺伝子発現は抑制される。分化した細胞から異なった細胞へ分化する現象を分化転換と呼び、分化転換には遺伝子発現の変換が必要である。申請者の研究成果からNotch情報伝達系を阻害することにより、ゼブラフィッシュの網膜・脳・脊椎(中枢神経系)において、膵臓マーカー遺伝子を含む内胚葉遺伝子や中胚葉遺伝子の発現が誘導されることが明らかになった。この胚葉を超えた遺伝子発現の分子機構を解明することにより、再生医療で用いられる分化転換技術の発展の一助となりうる。

研究成果

• [雑誌論文] Expression patterns of dnmt3aa, dnmt3ab, and dnmt4 during development and fin regeneration in zebrafish (2014)
  • 著者名/発表者名: K Takayama, N Shimoda, S Takanaga, S Hozumi, Y Kikuchi.
  • 雑誌名: Gene Expression Patterns 巻: 14(2) 号: 2 ページ: 105-110
  • DOI: 10.1016/j.gep.2014.01.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ddx46 Is Required for Multi-Lineage Differentiation of Hematopoietic Stem Cells in Zebrafish (2013)
  • 著者名/発表者名: R Hirabayashi*, S Hozumi*, S Higashijima, Y Kikuchi. (*These two authors contributed equally to this work)
  • 雑誌名: Stem Cells and Development 巻: 22(18) 号: 18 ページ: 2532-2542
  • DOI: 10.1089/scd.2012.0623
  • 査読あり
• [雑誌論文] DEAD-Box protein Ddx46 is required for the development of the digestive organs and brain in zebrafish (2012)
  • 著者名/発表者名: Hozumi S.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 3 ページ: e33675-e33675
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0033675
  • 査読あり
• [学会発表] 遺伝子発現制御解析による細胞可塑性コントロール機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 穂積俊矢、宮本良祐、粂昭苑、菊池裕
  • 学会等名: 第８７回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都府・京都市)
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
  • 招待講演
• [学会発表] bHLH型転写因子による神経細胞での内胚葉・中胚葉性遺伝子発現誘導機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 穂積俊矢、宮本良祐、粂昭苑、菊池裕
  • 学会等名: 日本遺伝学会第８６回大会
  • 発表場所: 長浜バイオ大学(滋賀県・長浜市)
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] ゼブラフィッシュにおけるDnmt4, Dnmt3aa, Dnmt3ab の発現解析
  • 著者名/発表者名: 高山 和也，高永 俊佑，下田 修義，穂積 俊矢，菊池 裕
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際展示場
• [学会発表] mRNAスプライシング因子Ddx46は造血幹細胞の維持や血球分化に必要である
  • 著者名/発表者名: 穂積 俊矢、平林 諒、東島 眞一、 菊池 裕
  • 学会等名: 日本遺伝学会第85回大会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス
• [学会発表] DEAD-box protein Ddx46 is required for the development of the digestive organs and brain in zebrafish.
  • 著者名/発表者名: Shunya Hozumi, Ryo Hirabayashi, Akio Yoshizawa, Mitsuko Ogata, Tohru Ishitani, Makiko Tsutsumi, Atsushi Kuroiwa, Motoyuki Itoh, Yutaka Kikuchi.
  • 学会等名: 10th International Conference Zebrafish Development and Genetics
  • 発表場所: アメリカ・ウィスコンシン
• [備考] 広島大学大学院 理学研究科 生物科学専攻 発生生物学研究室ホームページ
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/~zebra/index.html