トランスクリプトーム解析による脱分化機構の解明

• 研究課題/領域番号: 26430185
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ゲノム生物学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 菊池 裕 広島大学, 理学研究科, 教授 (20286438)
• 研究分担者: 穂積 俊矢 広島大学, 理学研究科, 助教 (10597222) ; 武藤 彰彦 広島大学, 理学研究科, 助教 (70589366)
• 連携研究者: 町田 雅之 独立行政法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 総括研究主幹 (30358006) ; 小久保 博樹 広島大学, 大学院医歯薬保健学研究院, 講師 (10270480)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ゼブラフィッシュ / 再生 / トランスクリプトーム解析 / トランスクリプトーム

研究成果の概要

再生可能な動物においては、損傷部位の細胞が増殖可能な細胞に変化する事により再生が起こる。この様な細胞の変化は脱分化として知られているが、脱分化機構に関しては、未だ不明な点が多く残されている。そこで、本研究においては、再生可能なゼブラフィッシュを用い、再生前後において脱分化細胞で特異的に発現する遺伝子を網羅的に単離し、脱分化に機能する遺伝子を明らかにする事を目的に実験を行った。その結果、切断前後で2倍以上発現に差がある遺伝子を132種類得る事に成功した。今後は、得られた遺伝子の脱分化における機能を明らかにする事により、脱分化機構の解明を目指す予定である。

研究成果

• [雑誌論文] A limited role for Planar Cell Polarity during early endoderm morphogenesis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miles, L.B., Mizoguchi, T., Kikuchi, Y., and Verkade, H.
  • 雑誌名: Biology Open 巻: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sfrp5 identifies murine cardiac progenitors for all myocardial structures except for the right ventricle. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujii, M., Sakaguchi, A., Kamata, R., Nagao, M., Kikuchi, Y., Evans, S.M., Yoshizumi M., Shimono, A., Saga, Y., and Kokubo, H.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 8 号: 1 ページ: 14664-14664
  • DOI: 10.1038/ncomms14664
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Magnetically tunable control of light reflection in an unusual optical protein of squid (2017)
  • 著者名/発表者名: M Iwasaka, K Tagawa, Y Kikuchi
  • 雑誌名: AIP Advances 巻: 7 (5) 号: 5 ページ: 056722-056722
  • DOI: 10.1063/1.4976938
  • NAID: 120006549334
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Histone H3 lysine 27 trimethylation leads to loss of mesendodermal competence during gastrulation in zebrafish ectodermal cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shiomi T., Muto A., Hozumi S., Kimura H., and Kikuchi, Y.
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 34 号: 1 ページ: 64-71
  • DOI: 10.2108/zs160032
  • NAID: 210000176852
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temporal effects of Notch signaling and potential cooperation with multiple downstream effectors on adenohypophysis cell specification in zebrafish (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakahara, A. Muto, R. Hirabayashi, T. Sakuma, T. Yamamoto, S. Kume, and Y. Kikuchi
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 21 号: 5 ページ: 492-504
  • DOI: 10.1111/gtc.12358
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decrease in cytosine methylation at CpG island shores and increase in DNA fragmentation during zebrafish aging (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimoda, N., T. Izawa, A. Yoshizawa, H. Yokoi, Y. Kikuchi and N. Hashimoto
  • 雑誌名: Age 巻: 36 号: 1 ページ: 103-115
  • DOI: 10.1007/s11357-013-9548-5
  • 査読あり
• [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] Nipbl and mediator cooperatively regulate gene expression to control limb development. (2014)
  • 著者名/発表者名: Muto, A., Ikeda, S., Lopez-Burks, M.E., Kikuchi, Y., Calof, A.L., Lander, A.D., Schilling, T.F.
  • 雑誌名: PLOS Genetics 巻: 10 号: 9 ページ: e1004671-e1004671
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1004671
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mechanistic target of rapamycin complex 1 signaling regulates cell proliferation, cell survival, and differentiation in regenerating zebrafish fins. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirose K, Shiomi T, Hozumi S, Kikuchi Y.
  • 雑誌名: BMC Dev Biol. 巻: 14 号: 1 ページ: 42-42
  • DOI: 10.1186/s12861-014-0042-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] No evidence for AID/MBD4-coupled DNA demethylation in zebrafish embryos. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimoda, N., Hirose, K., Kaneto, R., Izawa, T., Yokoi, H., Hashimoto, N. and Kikuchi, Y
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9 号: 12 ページ: e114816-e114816
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0114816
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] ゼブラフィッシュ初期発生における核内F-アクチンの機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 青木 駿, 穂積 俊矢, 菊池 裕
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] ゼブラフィッシュの尾ビレ損傷時における表皮特異的な異常細胞増殖の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高山 和也, Jingxin Wang, 小松原 康史, 菊池 裕
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] 染色体制御因子NIPBLによる細胞骨格を介した脂肪細胞分化の新規制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 武藤 彰彦, 片山 大也, 菊池 裕
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] 核の移動制御を介したNodalシグナルによる内胚葉分化機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 穂積俊矢，青木駿，菊池 裕
  • 学会等名: 日本遺伝学会
  • 発表場所: 三島市
  • 年月日: 2016-09-07
  • 招待講演
• [学会発表] ゼブラフィッシュ尾ビレ再生におけるmTORC1の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬健太郎，高山和也，塩見太志，穂積俊矢，菊池 裕
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-04
  • 招待講演
• [学会発表] 脊椎動物の中内胚葉分離における時空間的制御機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 穂積俊矢，青木 駿，菊池 裕
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-03
  • 招待講演
• [学会発表] 脊椎動物の中内胚葉分離における時空 間的制御機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 穂積俊矢，青木 駿，菊池 裕
  • 学会等名: 日本遺伝学会第87回大会
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] 三胚葉分化過程における細胞運命決定 の可塑性制御機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塩見太志、武藤彰彦、木村 宏、 菊池 裕
  • 学会等名: 日本遺伝学会第87回大会
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] ゼブラフィッシュの尾ビレ再 生における位置特異的再 生機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高山 和也，菊池 裕
  • 学会等名: 日本動物学会第86 回大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] 四肢発生過程における染色体高次構造形成を介した遺伝子発現調節機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 武藤彰彦、池田晋悟、Lopez-Burks Martha, 菊池 裕,Calof Anne, Lander Arthur, Schilling Thomas
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Mechanistic target of rapamycin complex１(mTORC1)はゼブラフィッシュ尾ビレ再生に必要である (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬健太朗、塩見太志、穂積俊矢、菊池 裕
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [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: 日本生化学会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
  • 招待講演
• [学会発表] AIDとMBD4による脱メチル化はゼブラフィッシュ胚で起こるのか？ (2014)
  • 著者名/発表者名: 下田修義、廣瀬健太朗、井澤俊明、横井勇人、橋本有弘、菊池 裕
  • 学会等名: 日本遺伝学会
  • 発表場所: 長浜バイオ大学
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] ゼブラフィッシュの発生・再生過程におけるマウスdnmt3相同遺伝子の発現・機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 髙山和也、下田修義、高永俊祐、穂積俊矢、菊池 裕
  • 学会等名: 日本遺伝学会
  • 発表場所: 長浜バイオ大学
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] 四肢発生過程における染色体高次構造形成を介した遺伝子発現調節機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 武藤彰彦、池田晋悟、Lopez-Burks Martha, 菊池 裕,Calof Anne, Lander Arthur, Schilling Thomas
  • 学会等名: 日本遺伝学会
  • 発表場所: 長浜バイオ大学
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] ターゲットオブラパマイシン複合体１（TORC1）は、ゼブラフィッシュ尾ビレ再生を制御する (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬健太朗、塩見太志、穂積俊矢、菊池 裕
  • 学会等名: 日本動物学会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] 再生過程におけるマウスdnmt3相同遺伝子の発現・機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 髙山和也、下田修義、高永俊祐、穂積俊矢、菊池 裕
  • 学会等名: 日本動物学会中国四国支部
  • 発表場所: 岡山理科大学
  • 年月日: 2014-05-10 – 2014-05-11