Stem zoneへのシグナルの量的制御による、体軸伸長の分子基盤

• 研究領域: 哺乳類初期発生の細胞コミュニティー
• 研究課題/領域番号: 22116507
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 竹本 龍也 大阪大学, 生命機能研究科, 助教 (30443899)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円); 2011年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円); 2010年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
• キーワード: 胚葉形成 / 体軸伸長 / 尾芽 / 体軸幹細胞 / 神経誘導 / 転写制御 / 幹細胞

研究概要

脊椎動物の胴部体軸は、発生の進行とともに生み出される。最近の細胞系譜研究から、神経系細胞と中胚葉系細胞の共通前駆体である体軸幹細胞(axial stem cells)が、原条周辺領域(stem zone)に存在し、胴部体軸の細胞供給源として機能していることが示されている。Tbx6遺伝子変異マウス胚は、本来ならば体節中胚葉ができるはずの胚領域に、異所的な神経管が形成されるという表現型を示すことから、体軸幹細胞の制御の解明に重要な手がかりを与えると考えられた。
平成22年度に行った研究で、体軸幹細胞から神経系原基細胞、中胚葉細胞への分化は、それぞれSOX2とTBX6という2つの転写制御因子によって制御されていることを明らかにした。
これら2つの転写因子の発現制御解析を行い、いずれの発現にも、Wntシグナルが関与していることを明らかにした。Wntシグナルがどのような制御によって、これら2つの発現をコントロールしているかを明らかにするため、Wntシグナルを可視化するマウスを新たに作成した。WntシグナルのON/OFFや、シグナル強度と遺伝子発現の状態を調べることを目指し、マウス胚ライブイメージング法と、細胞標識法を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] B1 and B2 Sox gene expression during neural plate development in chicken and mouse embryos : Universal versus species-dependent features (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchikawa M
  • 雑誌名: Development, Growth, and Differentiation 巻: 53 号: 6 ページ: 761-771
  • DOI: 10.1111/j.1440-169x.2011.01286.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Pou5f1/Pou3f-dependent but SoxB-independent regulation of conserved enhancer N2 initiates Sox2 expression during epiblast to neural plate stages in vertebrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Iwafuchi-Doi M
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 352 号: 2 ページ: 354-366
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2010.12.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tbx6に依存したSox2遺伝子の制御が,体軸幹細胞の神経系と中胚葉への発生運命を決定する (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹本龍也
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 30(7) ページ: 744-745
• [雑誌論文] Tbx6-dependent Sox2 regulation determines neural or mesodermal fate in axial stem cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Takemoto
  • 雑誌名: Nature 巻: 470 ページ: 394-398
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Pou5f1/Pou3f-dependent but SoxB-independent regulation of conserved enhancer N2 initiates Sox2 expression during epiblast to neural plate stages in vertebrates. (2011)
  • 著者名/発表者名: Makiko Iwafuchi-Doi, Tatsuya Takemoto
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] Tbx6-dependent regulation of Sox2 determines neural versus mesodermal fate in axial stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Takemoto
  • 学会等名: 3rd international Sox Meeting
  • 発表場所: ドイツ・グライナウ
  • 年月日: 2011-09-10
• [学会発表] Tbx6-dependent regulation of Sox2 determines neural versus mesodermal fate in axial stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Takemoto
  • 学会等名: 44th Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
  • 年月日: 2011-05-20
• [備考]
  • URL: http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/kg-portal/aspi/RX0011D.asp?UN0=17846&page=
• [備考]
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/jpn/general/lab/06/result/