寿命と発生を制御するシグナル伝達ネットワーク

• 研究課題/領域番号: 26221101
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所 (2018); 京都大学 (2014-2017)
• 研究代表者: 西田 栄介 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, センター長 (60143369)
• 研究期間 (年度): 2014-05-30 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 195,000千円 (直接経費: 150,000千円、間接経費: 45,000千円); 2018年度: 39,000千円 (直接経費: 30,000千円、間接経費: 9,000千円); 2017年度: 39,000千円 (直接経費: 30,000千円、間接経費: 9,000千円); 2016年度: 39,000千円 (直接経費: 30,000千円、間接経費: 9,000千円); 2015年度: 39,000千円 (直接経費: 30,000千円、間接経費: 9,000千円); 2014年度: 39,000千円 (直接経費: 30,000千円、間接経費: 9,000千円)
• キーワード: 寿命 / 発生 / シグナル伝達 / 老化 / 細胞情報伝達 / 細胞情報伝達機構

研究成果の概要

線虫において、外因性ストレスによる寿命延長等の獲得形質が次世代に継承されることを見出し、その分子機構を明らかにした。さらに、飢餓ストレスによる寿命延長に関与する因子を複数見出した。また、アフリカツメガエル初期胚において、繊毛細胞分化を制御するシグナル伝達経路を見出した。生きたマウスの腸上皮に遺伝子を導入する方法を開発し、Hippo経路が幹細胞・前駆細胞の増殖と杯細胞への分化の双方を制御することを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

外因性ストレスによる寿命延長等の獲得形質の次世代への継承は、線虫のみならず動物一般の生存戦略のひとつである可能性が考えられ、そのメカニズムの解明は意義深い。また、ヒト生理機能にも必須となる繊毛細胞の発生に関与する、一連のシグナル伝達経路を明らかにすることができた。さらに、我々が開発したマウス腸上皮に遺伝子を導入する方法は、スイス連邦工科大学ローザンヌ校との共同研究に発展するなど、国際的な注目を集めた。

評価記号

検証結果 (区分)

A+

研究成果

• [雑誌論文] The atypical mitogen-activated protein kinase ERK3 is essential for establishment of epithelial architecture (2018)
  • 著者名/発表者名: Chika Takahashi, Koichi Miyatake, Morioh Kusakabe, Eisuke Nishida
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 293 号: 22 ページ: 8342-8361
  • DOI: 10.1074/jbc.ra117.000992
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular mechanisms regulating lifespan and environmental stress responses (2018)
  • 著者名/発表者名: Saya Kishimoto, Masaharu Uno, Eisuke Nishida
  • 雑誌名: Inflammation and Regeneration 巻: 38 号: 1 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1186/s41232-018-0080-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] The MYST family histone acetyltransferase complex regulates stress resistance and longevity through transcriptional control of DAF‐16/FOXO transcription factors (2017)
  • 著者名/発表者名: Ikeda Takako、Uno Masaharu、Honjoh Sakiko、Nishida Eisuke
  • 雑誌名: EMBO reports 巻: 18 号: 10 ページ: 1716-1726
  • DOI: 10.15252/embr.201743907
  • 査読あり
• [雑誌論文] The microRNA machinery regulates fasting-induced changes in gene expression and longevity inCaenorhabditis elegans (2017)
  • 著者名/発表者名: Kogure Akiko、Uno Masaharu、Ikeda Takako、Nishida Eisuke
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 292 号: 27 ページ: 11300-11309
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.765065
  • 査読あり
• [雑誌論文] Octopamine enhances oxidative stress resistance through the fasting-responsive transcription factor DAF-16/FOXO in C. elegans (2017)
  • 著者名/発表者名: Hoshikawa H. et al.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 22 号: 2 ページ: 210-219
  • DOI: 10.1111/gtc.12469
  • 査読あり
• [雑誌論文] Environmental stresses induce transgenerationally inheritable survival advantages via germline-to-soma communication in Caenorhabditis elegans (2017)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto S. et al.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 8 号: 1 ページ: 14031-14031
  • DOI: 10.1038/ncomms14031
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cholesterol regulates DAF-16 nuclear localization and fasting-induced longevity in C. elegans (2017)
  • 著者名/発表者名: Ihara A. et al.
  • 雑誌名: Exp Gerontol. 巻: 87 ページ: 40-47
  • DOI: 10.1016/j.exger.2016.10.011
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] mab21-l3 regulates cell fate specification of multiciliate cells and ionocytes (2015)
  • 著者名/発表者名: Chika Takahashi, Morioh Kusakabe, Toshiyasu Suzuki, Koichi Miyatake and Eisuke Nishida
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 6 (6017) 号: 1 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1038/ncomms7017
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ERK7 regulates ciliogenesis by phosphorylating the actin regulator CapZIP in cooperation with Dishevelled (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyatake K. et al.
  • 雑誌名: Nature Commun. 巻: 6 号: 1 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1038/ncomms7666
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Small RNAs are required for the transgenerational inheritance of the acquired stress resistance. (2018)
  • 著者名/発表者名: Emiko Okabe, Saya Kishimoto, Masaharu Uno, Eisuke Nishida
  • 学会等名: The 2018 C. elegans "Topics" Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] ERK3 regulates the integrity of epithelia (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahashi et al.
  • 学会等名: 18th International Congress of Developmental Biology
  • 国際学会
• [学会発表] Environmental stresses induce transgenerationally inheritable survival advantages via germline-to-soma sommunication in C. elegans (2017)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto et al.
  • 学会等名: 21st International C. elegans Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Environmental stresses induce transgenerationally inheritable survival advantages via germline-to-soma communications (2016)
  • 著者名/発表者名: Saya Kishimoto, Masaharu Uno, and Eisuke Nishida
  • 学会等名: C. elegans Development, Cell Biology and Gene Expression Meeting
  • 発表場所: The Orlando World Center Marriott, Orlando, Florida, USA
  • 年月日: 2016-07-14
  • 国際学会
• [学会発表] Role of nuclear Argonaute proteins in the inheritance of acquired stress resistance in C. elegans (2016)
  • 著者名/発表者名: Emiko Okabe, Saya Kishimoto, Masaharu Uno, Eisuke Nishida
  • 学会等名: C. elegans Development, Cell Biology and Gene Expression Meeting
  • 発表場所: The Orlando World Center Marriott, Orlando, Florida, America
  • 年月日: 2016-07-13
  • 国際学会
• [学会発表] 線虫におけるヒストンH3K4トリメチル化修飾因子による寿命制御メカニズムの解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 農野将功、宇野雅晴、西田栄介
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 京都テルサ・京都・日本
• [学会発表] A Notch-repressed gene mab21-l3 is a key regulator for cell fate specification of multiciliate cells and ionocytes (2015)
  • 著者名/発表者名: Morioh Kusakabe, Chika Takahashi, and Eisuke Nishida
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-02
  • 招待講演
• [学会発表] Transgenerational inheritance of hormetic effects in C. elegans (2015)
  • 著者名/発表者名: Saya Kishimoto, Masaharu Uno, and Eisuke Nishida
  • 学会等名: 20th International C. elegans Meeting
  • 発表場所: Univ. of California, LA, USA
  • 年月日: 2015-06-25
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of paraquat treatment on life span in C. elegans (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Uno and Eisuke Nishida
  • 学会等名: EMBO workshop, Developmental circuits in aging
  • 発表場所: Aldemar Knossos Royal, Heraklion, Greek
  • 年月日: 2015-05-26
  • 国際学会
• [学会発表] Mechanisms of life-span regulation by environmental stresses in C. elegans. (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Uno, Eisuke Nishida
  • 学会等名: 第37回分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜・神奈川・日本
  • 年月日: 2014-11-25
  • 招待講演
• [学会発表] Xenopus mab21-l3 is required for cell fate specification of multiciliate (2014)
  • 著者名/発表者名: Chika Takahashi, Morioh Kusakabe, Toshiyasu Suzuki, Koichi Miyatake and Eisuke Nishida
  • 学会等名: 15th International Xenopus Conference
  • 発表場所: Asilomar Conference Grounds, Pacific Grove, California, USA
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-28
• [学会発表] ERK7, a novel regulator of ciliogenesis, is required for basal body migration (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichi Miyatake, Morioh Kusakabe, Chika Takahashi, Eisuke Nishida
  • 学会等名: 15th International Xenopus Conference
  • 発表場所: Pacific Grove, California, USA
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-28