色素細胞をモデルとした細胞運命選択の分子メカニズムの解析

• 研究課題/領域番号: 26440121
• 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: 発生生物学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 橋本 寿史 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 助教 (30359757)
• 連携研究者: 成瀬 清 基礎生物学研究所, 進化多様性生物学領域, 特任教授 (50208089)
• 研究協力者: 長尾 勇佑 ; 髙田 広之 ; 宮台 元裕
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 転写因子 / 分化制御 / 転写制御因子 / 進化 / 細胞分化 / 多様性 / 運命決定 / 細胞運命決定

研究成果の概要

動物個体内に多様な細胞種が作られる仕組みを理解するため、魚類の色素細胞発生をモデルとして種々の転写因子の細胞運命決定における作用機序を研究してきた。
本研究では、色素細胞発生への関与が示されていたSox10とSox5が相互作用する可能性を、メダカとゼブラフィッシュを材料として検証した。
Sox10は両魚種が共通に持つ３種類の色素細胞の発生に必須であり、Sox5はゼブラフィッシュではSox10の作用をわずかに阻害することが分かった。一方、メダカでSox5は黒色と虹色の発生においてSox10に阻害的であったが、黄色と白色ではSox5とSox10の作用は協調的で、黄色の形成を促進し白色の形成を抑制した。

研究成果

• [国際共同研究] バース大学(英国)
• [国際共同研究] University of Bath(United Kingdom)
• [雑誌論文] Distinct interactions of Sox5 and Sox10 in fate specification of pigment cells in medaka and zebrafish. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nagao Y, Takada H, Miyadai M, Adachi T, Seki R, Kamei Y, Hara I, Taniguchi Y, Naruse K, Hibi M, Kelsh RN, Hashimoto H
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 14(4) 号: 4 ページ: 1007260-1007260
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1007260
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Highly efficient generation of knock-in transgenic medaka by CRISPR/Cas9-mediated genome engineering (2018)
  • 著者名/発表者名: Watakabe Ikuko、Hashimoto Hisashi、Kimura Yukiko、Yokoi Saori、Naruse Kiyoshi、Higashijima Shin-ichi
  • 雑誌名: Zoological Letters 巻: 4 号: 1 ページ: 3-3
  • DOI: 10.1186/s40851-017-0086-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Characterization of medaka orthologue of human transglutaminase 2 (OlTGT) (2017)
  • 著者名/発表者名: Takada Y., Watanabe Y., Okuya K., Tatsukawa H., Hashimoto H, Hitomi K.
  • 雑誌名: Biochem. Biotechnol. Biosci. 巻: 81 号: 3 ページ: 469-474
  • DOI: 10.1080/09168451.2016.1256757
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Osteocrin, a secretory peptide from heart, contributes to cranial osteogenesis in zebrafish (2016)
  • 著者名/発表者名: Chiba A, Watanabe-Takano H, Terai K, Fukui H, Miyazaki T, Uemura M, Hashimoto H, Hibi M, Fukuhara S, Mochizuki N
  • 雑誌名: Development 巻: 144 ページ: 334-344
  • DOI: 10.1242/dev.143354
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Establishment of oct4:egfp transgenic and oct4:egfp /b-actin:DsRed double transgenic medaka lines (2016)
  • 著者名/発表者名: Yokota S, Matsuno R, Kato H, Hashimoto H, Kinoshita M, Yokoi H, Suzuki T
  • 雑誌名: In Vitro Cellular & Developmental Biology - Animal 巻: - 号: 6 ページ: 646-653
  • DOI: 10.1007/s11626-016-0020-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] What is a vertebrate pigment cell? (2015)
  • 著者名/発表者名: Schartl M, Larue L, Goda M, Bosenberg MW, Hashimoto H, Kelsh RN.
  • 雑誌名: Pigment Cell and Melanoma Research 巻: 29 号: 1 ページ: 8-14
  • DOI: 10.1111/pcmr.12409
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Taking striping up a notch. (2014)
  • 著者名/発表者名: Goda M, Kelsh RN, Hashimoto H
  • 雑誌名: Pigment Cell and Melanoma Research 巻: 27 号: 5 ページ: 688-689
  • DOI: 10.1111/pcmr.12288
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Leucophores are similar to xanthophores in their specification and differentiation processes in medaka (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kimura, Y. Nagao, H. Hashimoto, Y. Yamamoto-Shiraishi, S. Yamamoto, T. Yabe, S. Takada, M. Kinoshita, A. Kuroiwa and K. Naruse
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 111 号: 20 ページ: 1986767-1986767
  • DOI: 10.1073/pnas.1311254111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sox5 functions as a fate switch in medaka pigment cell development. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagao Y, Suzuki T, Shimizu A, Kimura T, Seki R, Adachi T, Inoue C, Omae Y, Kamei Y, Hara I, Taniguchi Y, Naruse K, Wakamatsu Y, Kelsh RN, Hibi M, Hashimoto H
  • 雑誌名: PLoS genetics 巻: 10(4) 号: 4 ページ: e1004246-e1004246
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1004246
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Multiple pigment cell types contribute to the black, blue, and orange ornaments of male guppies (Poecilia reticulata). (2014)
  • 著者名/発表者名: Kottler VA, Koch I, Floetenmeyer M, Hashimoto H, Weigel D, Dreyer C
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9(1) 号: 1 ページ: e85647-e85647
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0085647
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Sox5 modulates Sox10-mediated pigment cell fate specification in medaka and zebrafish. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagao Y, Takada H, Miyadai M, Seki R, Kamei Y, Hara I, Taniguchi Y, Naruse K, Hibi M, Kelsh RN, Hashimoto H.
  • 学会等名: Neural Crest and Cranial Placodes, Gordon Research Conference
  • 発表場所: Ventura CA, USA
  • 年月日: 2017-02-05
  • 国際学会
• [学会発表] A variegated medaka mutant Va: a model of human Carney complex. (2016)
  • 著者名/発表者名: Goda M, Shizuka T, Inoue C, Nishikawa K, Miki C, Kimura T, Villareal MO, Isoda H, Naruse K, Hibi M, Wakamatsu Y, Hashimoto H.
  • 学会等名: 第８７回日本動物学会年会
  • 発表場所: Milan, Italy
  • 年月日: 2016-11-14
• [学会発表] Sox5 modulates Sox10-mediated pigment cell fate specification in medaka and zebrafish. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagao Y, Takada H, Miyadai M, Seki R, Kamei Y, Hara I, Taniguchi Y, Naruse K, Hibi M, Kelsh RN, Hashimoto H.
  • 学会等名: European Society for Pigment Cell Research
  • 発表場所: Milan, Italy
  • 年月日: 2016-09-12
  • 国際学会
• [学会発表] A variegated medaka mutant Va: a model of human Carney complex. (2016)
  • 著者名/発表者名: Goda M, Shizuka T, Inoue C, Nishikawa K, Miki C, Kimura T, Villareal MO, Isoda H, Naruse K, Hibi M, Wakamatsu Y, Hashimoto H.
  • 学会等名: European Society for Pigment Cell Research
  • 発表場所: Milan, Italy
  • 年月日: 2016-09-12
  • 国際学会
• [学会発表] Sox5 modulates Sox10-meiated pigment cell fate specification in medaka and zebrafish. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagao Y, Takada H, Miyadai M, Seki R, Kamei Y, Hara I, Taniguchi Y, Naruse K, Hibi M, Kelsh RN, Hashimoto H.
  • 学会等名: 第２２回小型魚類研究会
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2016-08-20
• [学会発表] Generation of zebrafish sox5 mutant by CRISPR for understanding the mechanism of fate specification of pigment cells in teleost. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takada H, Nagao Y, Adachi T, Hibi M, Kelsh RN, Hashimoto H
  • 学会等名: 第２１回小型魚類研究会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-09-19
• [学会発表] Roles of sox10 and its possible interaction with sox5 in pigment cell development. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nagao Y, Takada H, Seki R, Kamei Y, Hara I, Taniguchi Y, Naruse K, Hibi M, Kelsh RN, Hashimoto H
  • 学会等名: European Society for Pigment Cell Research
  • 発表場所: Edinburgh, UK
  • 年月日: 2015-09-15
  • 国際学会
• [学会発表] Generation of zebrafish sox5 mutant by CRISPR for understanding the mechanism of fate specification of pigment cells in teleost. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takada H, Nagao Y, Adachi T, Hibi M, Kelsh RN, Hashimoto H
  • 学会等名: 7th European Zebrafish Meeting
  • 発表場所: Oslo, Norway
  • 年月日: 2015-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] Roles of Sox10 and its possible interaction with Sox5 in pigment cell development. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nagao Y, Takada H, Seki R, Kamei Y, Hara I, Taniguchi Y, Naruse K, Hibi M, Kelsh RN, Hashimoto H
  • 学会等名: 7th European Zebrafish Meeting
  • 発表場所: Oslo, Norway
  • 年月日: 2015-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] Roles of sox10 and its possible interaction with sox5 in pigment cell development of medaka. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nagao Y, Takada H, Seki R, Kamei Y, Hara I, Kimura T, Taniguchi Y, Naruse K, Kelsh RN, Hibi M, Hashimoto H
  • 学会等名: 第４８回日本発生生物学会年会
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 2015-06-02
• [学会発表] Roles of sox10 and its genetic interaction with sox5 in pigment cell development. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagao Y, Takada H, Seki R, Kamei Y, Hara I, Kimura T, Taniguchi Y, Naruse K, Kelsh RN, Hibi M, Hashimoto H
  • 学会等名: 第２０回小型魚類研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-21
• [学会発表] Sox5 controls a fate choice during pigment cell development in medaka. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagao Y, Adachi T, Shimizu A, Seki R, Inoue C, Kamei Y, Hara I, Kimura T, Taniguchi Y, Naruse K, Kelsh RN, Wakamatsu Y, Hibi M, Hashimoto H
  • 学会等名: 第４7回日本発生生物学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2014-05-27 – 2014-05-30
• [学会発表] Sox5 functions as a fate switch in medaka pigment cell development. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto H
  • 学会等名: 2nd Strategical Meeting for Medaka Research
  • 発表場所: セビリア、スペイン
  • 年月日: 2014-04-10 – 2014-04-12