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異なる網膜再生様式をもつ2種のツメガエルを用いた再生メカニズムの研究

公募研究

研究領域3次元構造を再構築する再生原理の解明
研究課題/領域番号 23124506
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
研究機関奈良女子大学

研究代表者

荒木 正介  奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (00118449)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2012年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2011年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワード網膜再生 / ツメガエル / 色素上皮 / 毛様体 / 分化転換 / 色素上皮細胞
研究実績の概要

アフリカツメガエルとネッタイツメガエルはごく近縁の種である。どちらのツメガエルでも変態後に網膜を完全除去しても再生できることを報告者らが発見した。ところが、この2種のカエルでは再生の起源となる組織に大きな違いがあり、ネッタイツメガエルでは、毛様体辺縁部から再生が始まり、色素上皮細胞が分化転換して網膜を再生することはない。そこで、両種の色素上皮細胞に注目し、この2種のツメガエルで何がどのように異なるのかを明らかにすることによって色素上皮細胞の分化転換に必要な細胞と遺伝子のメカニズムを明らかにしようとした。特に、アフリカツメガエルで確立した色素上皮の組織培養法を用いて詳細な解析をおこなった。
今回アフリカツメガエルで明らかにしたことは、色素上皮細胞が分化転換するためには、細胞がまず基底膜から遊離、移動し、上皮形成をすることであり、そのためにはまずMMP(Matrix metalloprotease)が発現し、その後RaxやPax6を発現することである。この過程をネッタイツメガエルで調査した。その結果、再生に必要なRax遺伝子やPax6遺伝子はネッタイツメガエルでは発現しないことがわかった。これらの遺伝子発現と細胞接着様式との間には一定の対応がある。すなわち、Raxが発現する細胞はGap結合をもつ。また、Pax6はN-cadherinをもつ細胞で発現が上がり、それが失われると発現レベルが上昇する。ネッタイツメガエルで調べると、色素上皮細胞ではGap結合やN-cadherinをもたないことがわかった。以上のことから、ネッタイツメガエルで色素上皮細胞の分化転換がおこらないのは細胞間の接着や結合状態が失われるためであると予想された。今後、接着分子の遺伝子強制発現により上皮形成を誘導した場合、RaxやPax6が発現するかどうかを調べることにより、細胞間相互作用の問題をより明確にしたい。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Loss of cell-extracellular matrix interaction triggers retinal regeneration accompanied by Rx and Pax6 activation2013

    • 著者名/発表者名
      Nabeshima A, Nishibayashi C, Ueda Y, Ogino H and Araki M
    • 雑誌名

      Genesis

      巻: ?

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transgenic Xenopus laevis with the efl-α promoter as an experimental tool for amphibian retinal regeneration study2012

    • 著者名/発表者名
      Ueda Y, Mizuno N, Araki M
    • 雑誌名

      Genesis

      巻: 50(In press) 号: 8 ページ: 642-650

    • DOI

      10.1002/dvg.22024

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Clinical and molecular genetic features of idiopathic infantile periodie alternating nymstagmus2012

    • 著者名/発表者名
      Thomas MG, M Crosier, S Lindsay, A Kumar, S Thomas, M Araki, 他
    • 雑誌名

      Brain

      巻: 134(3) ページ: 892-902

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Amphibian retinal regeneration is triggered by Matrix metalloproteinases2013

    • 著者名/発表者名
      H Naito, Y Ueda, T Sato, Atsuko Sehara-Fujisawa and M Araki
    • 学会等名
      第46回日本発生生物学会
    • 発表場所
      松江市
    • 年月日
      2013-05-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Rax and Pax6 expressions are required for transdifferentiation from retinal pigment epithelial cells into neurons during retinal regeneration in Xenopus2013

    • 著者名/発表者名
      Yoko Ueda, Rika Teshigawara and Masasuke Araki
    • 学会等名
      第46回日本発生生物学会
    • 発表場所
      松江市
    • 年月日
      2013-05-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 虹彩上皮と結合組織に存在する神経幹細胞の増殖と細胞分化2013

    • 著者名/発表者名
      荒木正介、Lars Royall、石川珠美、藤原 愛
    • 学会等名
      第12回日本再生医療学会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2013-03-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 色素上皮細胞による網膜再生は細胞接着によって調節されている2012

    • 著者名/発表者名
      三宅あゆ実 荒木 正介
    • 学会等名
      第83回日本動物学会
    • 発表場所
      豊中市
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ブタの虹彩結合組織に存在する神経幹細胞の増殖と細胞分化2012

    • 著者名/発表者名
      Lars Royall、 荒木正介
    • 学会等名
      第83回日本動物学会
    • 発表場所
      豊中市
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Neural stem/progenitor cells from iris epithelium and connective tissue2012

    • 著者名/発表者名
      M Araki, T Ishikawa, A Fujihara and M Kosaka
    • 学会等名
      第45回日本発生生物学会ー第64回日本細胞生物学会合同大会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2012-05-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural stem/progenitor cell proliferation and differentiation from the iris tissues of the chick embryo2012

    • 著者名/発表者名
      Tamami Ishikawa, Ai Fujiwara, Mitsuko Kosaka and Masasuke Araki
    • 学会等名
      第45回日本発生生物学会ー第64回日本細胞生物学会合同大会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2012-05-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Amphibian retinal regeneration is triggered by matrix metalloproteinase and is accompanied with epigenetic modification2012

    • 著者名/発表者名
      H Naito, E Okuhara, Y Ueda, N Sudou, H Ogino and M Araki
    • 学会等名
      第45回日本発生生物学会ー第64回日本細胞生物学会合同大会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2012-05-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Wnt mediated signaling is involved in RPE specification during chick eye development2012

    • 著者名/発表者名
      J#246;rg Steinfeld, Ichie Ushijima, P G. Layer, M Araki and Astrid Vogel-H#246;pker
    • 学会等名
      ARVO (the Association for Research in Vision and Ophthalmology)
    • 発表場所
      Fort Lauderdale, FL
    • 年月日
      2012-05-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Retinal regeneration in amphibian2011

    • 著者名/発表者名
      Araki M
    • 学会等名
      The 21^<st> CDB Meeting : from Regeneration Biology to regenerative Medicine
    • 発表場所
      神戸(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Retinal regeneration of X.tropicalis at the post-metamorphotic stage2011

    • 著者名/発表者名
      Miyake A, Ueda Y, Araki M
    • 学会等名
      The 21^<st> CDB Meeting : from Regeneration Biology to regenerative Medicine
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2011-11-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A complete retinal regeneration in adult X laevis2011

    • 著者名/発表者名
      Ueda Y, Fujita Y, Naitoh H, Okuhara E, Araki M
    • 学会等名
      The 21^<st> CDB Meeting : from Regeneration Biology to regenerative Medicine
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2011-11-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 変態後ネックイツメガエルの網膜再生における再生網膜の起源細胞2011

    • 著者名/発表者名
      三宅、上田、荒木
    • 学会等名
      第82回日本動物学会
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] アフリカツメガエルの網膜再生における色素上皮細胞で見られる接着分子群の動態解析2011

    • 著者名/発表者名
      上田、藤田、荒木
    • 学会等名
      第82回日本動物学会
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Amphibian retinal regeneration-An excellent animal model for molecular analysis of regeneration2011

    • 著者名/発表者名
      Araki M
    • 学会等名
      第44回日本発生生物学会
    • 発表場所
      沖縄(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Transdifferentiation of neuronal cells from iris pigment epithelial cells2011

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa T, Kosaka M, Araki M
    • 学会等名
      第44回日本発生生物学会
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2011-05-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] Xenopus Development2013

    • 著者名/発表者名
      Araki M
    • 出版者
      Wiley- Blackwell
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] The pineal and Melatonin2011

    • 著者名/発表者名
      Araki M, Rieke M, Layer P
    • 総ページ数
      478
    • 出版者
      NOVA SCI.Pub.
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 奈良女子大学・神経発生研究室

    • URL

      http://www.nara-wu.ac.jp/bio/develop/menu.htm

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.nara-wu.ac.jp/bio/develop/menu.htm

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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