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シグナルによる発生時計の制御のしくみとその意義

公募研究

研究領域脳構築における発生時計と場の連携
研究課題/領域番号 17H05782
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究

研究代表者

高田 慎治  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 教授 (60206753)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード遺伝子 / 発生・分化 / シグナル伝達 / 遺伝子発現 / 細胞 / 細胞・組織 / 発現制御
研究実績の概要

本研究では、分子時計と細胞外シグナルであるFGFとの連携を軸に、体節分節形成において分子時計が停止する意義とそのしくみを明らかにすること、および咽頭嚢分節形成におけるFGFと分節形成の関係性を解析することを目的としている。
体節形成には転写抑制因子 Hairy を中心とする分子時計が重要であるが、その振動の維持や停止のしくみは不明である。研究代表者らは、ゼブラフィッシュを用いてTbx6およびその制御因子であるripply1とripply2が体節形成に重要な働きをしており、特に、ripply1とripply2が分子時計の停止に必要であることを示唆する結果を得ている。興味深いことに、ripply1とripply2の発現がFGFシグナルにより制御されることから、FGFが分子時計の維持・停止を制御しているのではないかと考え、その分子機構を解明することにした。本年度は、分子時計の発現停止の意義を明らかにするため、Hairy(her1)の発現が体節細胞においても引き続き維持される胚を人為的に作成し、そのような胚では実際に分節形成に異常があることを示すデータを得た。また、前年度に培養細胞を用いた実験により明らかになったFGF/MAPKシグナルによるripply遺伝子の制御が胚体内でも同様に起きていることを示した。
一方、前年度までの研究から、咽頭分節の形成過程は当初の予想より複雑で、前方の咽頭分節と後方の分節では形成機構に大きな違いがあることがわかった。本年度のその違いの詳細について、細胞の移動や系譜解析により明らかにするとともに、各々へのFGFシグナルの関与を明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Wnt produced by stretched roof-plate cells is required for the promotion of cell proliferation around the central canal of the spinal cord2019

    • 著者名/発表者名
      Shinozuka Takuma、Takada Ritsuko、Yoshida Shosei、Yonemura Shigenobu、Takada Shinji
    • 雑誌名

      Development

      巻: 146 号: 2 ページ: 159343-159343

    • DOI

      10.1242/dev.159343

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel components of germline sex determination acting downstream of foxl3 in medaka2019

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Mariko、Nishimura Toshiya、Saito Daisuke、Shigenobu Shuji、Takada Ritsuko、Gutierrez-Triana Jos? Arturo、Cerd?n Juan Luis Mateo、Takada Shinji、Wittbrodt Joachim、Suyama Mikita、Tanaka Minoru
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 445 号: 1 ページ: 80-89

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2018.10.019

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Assembly of protein complexes restricts diffusion of Wnt3a proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Takada, R., Mii, Y., Krayukhina, E., Maruyama, Y., Mio, K., Sasaki, Y., Shinkawa, T., Pack, C.-G., Sako, Y., Sato, C., Uchiyama, S., Takada, S.
    • 雑誌名

      Commun. Biol.

      巻: 1 号: 1 ページ: 165-165

    • DOI

      10.1038/s42003-018-0172-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Functional roles of the Ripply-mediated suppression of segmentation gene expression at the anterior presomitic mesoderm in zebrafish.2018

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita H, Ohgane N, Fujino Y, Yabe T, Ovara H, Yokota D, Izuka A, Kage D, Yamasu K, Takada S, Kawamura A.
    • 雑誌名

      Mech Dev.

      巻: 152 ページ: 21-31

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of two types of heparan sulfate clusters in Wnt distribution and signaling in Xenopus2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Mii, Takayoshi Yamamoto, Ritsuko Takada, Shuji Mizumoto, Makoto Matsuyama, Shuhei Yamada, Shinji Takada, and Masanori Taira
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 1973-1973

    • DOI

      10.1038/s41467-017-02076-0

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ripply3 is required for the maintenance of epithelial sheets in the morphogenesis of pharyngeal pouches2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya, Y., Mii, Y., Okada, K., Furuse, M., Okubo, T., Takada, S.
    • 雑誌名

      Dev. Growth Diff.

      巻: 60 号: 2 ページ: 87-96

    • DOI

      10.1111/dgd.12425

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SHISA6 Confers Resistance to Differentiation-Promoting Wnt/β-Catenin Signaling in Mouse Spermatogenic Stem Cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Tokue M, Ikami K, Mizuno S, Takagi C, Miyagi A, Takada R, Noda C, Kitadate Y, Hara K, Mizuguchi H, Sato T, Taketo MM, Sugiyama F, Ogawa T, Kobayashi S, Ueno N, Takahashi S, Takada S, Yoshida S.
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports.

      巻: 8 号: 3 ページ: 561-575

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2017.01.006

    • NAID

      120005997826

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The molecular mechanism for the termination of segmentation clock during zebrafish somitogenesis2018

    • 著者名/発表者名
      Taijiro Yabe and Shinji Takada
    • 学会等名
      13th International Zebrafish Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular mechanisms for the positioning of somite boundaries in zebrafish2018

    • 著者名/発表者名
      Taijiro Yabe and Shinji Takada
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会・第51回日本発生生物学会合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanisms for the positioning of somite boundaries in zebrafish2018

    • 著者名/発表者名
      Taijiro Yabe and Shinji Takada
    • 学会等名
      第24回小型魚類研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ体節形成における時空間情報の統合機構2018

    • 著者名/発表者名
      矢部泰二郎、高田慎治
    • 学会等名
      日本発生生物学会 秋季シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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