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ギャップ結合が作る細胞間相互作用と生物の形

公募研究

研究領域動く細胞と場のクロストークによる秩序の生成
研究課題/領域番号 25111714
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

渡邉 正勝  大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (90323807)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2014年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2013年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワード色素細胞間相互作用 / ギャップ結合 / パターン形成 / ゼブラフィッシュ
研究実績の概要

形態形成の基本原理としてモルフォゲン濃度勾原理と反応拡散原理が知られる。どちらも形態形成において重要な原理であるが、我々はゼブラフィッシュの体表模様形成を研究対象に、反応拡散に基づく形態形成に分子メカニズム解明を目指している。体表模様形成に重要な因子であるギャップ結合及び、体表模様にバリエーションを与えるコネキシン変異体に関してオオサイトクランプ法による電気生理解析を行った。迷宮模様を作り出すN末ドメイン欠失変異体(Cx41.8M7)及びスポットサイズを小さくするCx41.8I203F変異体はどちらも細胞間の電流が検出されなかった。しかしながら野生型との共発現ではI203Fでは微弱ながら電流が検出されたのに対し、Cx41.8M7ではこちらも電流は検出されなかった。このことは、Cx41.8M7変異体が野生型あるいは他の正常コネキシンとヘテロメリックな結合を形成し、正常なギャップ結合を阻害している可能性を示唆している。そこで、Cx41.8以外のどのコネキシンを阻害しているのかに関して検討を行い、他のグループにより最近単離されたCx39.4に注目した。Cx39.4は魚類特異的なコネキシンであり、N末ドメインが他のコネキシンに比べ2アミノ酸長く、しかもN末端近くに塩基性アミノ酸を持つという特殊な性質を有する。まず、Cx39.4単独でオオサイトクランプを行ったところ、膜電位に対して非常に低い感受性を示す結果が得られた。次に、Cx39.4とCx41.8M7を共発現させて電流量を測定したところギャップ結合に阻害効果が検出された。このことは、色素細胞間でCx41.8とCx39.4がヘテロメリックなギャップ結合を形成し、パターン形成に関与していることを示している。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Is pigment patterning in fish skin determined by the Turing mechanism?(review)2015

    • 著者名/発表者名
      Masakatsu Watanabe & Shigeru Kondo
    • 雑誌名

      Trends in Genetics

      巻: 31 号: 2 ページ: 88-96

    • DOI

      10.1016/j.tig.2014.11.005

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fish pigmentation. Comment on "Local reorganization of xanthophores fine-tunes and colors the striped pattern of zebrafish".(review)2015

    • 著者名/発表者名
      Masakatsu Watanabe & Shigeru Kondo
    • 雑誌名

      Science

      巻: 348 号: 6232 ページ: 297-297

    • DOI

      10.1126/science.1261947

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Black, yellow, or silver: Which one leads skin pattern formation? News & Views2015

    • 著者名/発表者名
      Kondo, S. & Watanabe, M.
    • 雑誌名

      Pigment Cell Melanoma Res

      巻: 28 号: 1 ページ: 2-4

    • DOI

      10.1111/pcmr.12328

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tetraspanin 3c requirement for pigment cell interactions and boundary formation in zebrafish adult pigment stripes2014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Inoue, Shigeru Kondo, David M. Parichy , Masakatsu Watanebe
    • 雑誌名

      Pigment Cell Melanoma Res.

      巻: 27 号: 2 ページ: 190-200

    • DOI

      10.1111/pcmr.12192

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of Delta–Notch signaling in zebrafish adult pigment stripe patterning2014

    • 著者名/発表者名
      Hamada H, Watanabe M, Lau HE, Nishida T, Hasegawa T, Parichy DM, Kondo S, Parichy DM, Kondo S
    • 雑誌名

      Development

      巻: 141 号: 2 ページ: 318-24

    • DOI

      10.1242/dev.099804

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Characterization of gap junctions working on skin pattern formation of zebrafish2015

    • 著者名/発表者名
      Masakatsu Watanabe and Shigeru Kondo
    • 学会等名
      2015 International Gap Junction Conference
    • 発表場所
      バルパライソ、チリ
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-04-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Functional analysis of Cx41.8 mutants2014

    • 著者名/発表者名
      Masakatsu Watanabe and Shigeru Kondo
    • 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
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュのパターン形成2013

    • 著者名/発表者名
      渡邉正勝
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Connexin41.8 is required for the melanophore-xanthophore interaction in zebrafish2013

    • 著者名/発表者名
      Masakatsu Watanabe & Shigeru Kondo
    • 学会等名
      2013 International Gap Junction conference
    • 発表場所
      チャールストン・USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Gap junction mediates signal flow to make skin patterns on zebrafish2013

    • 著者名/発表者名
      Masakatsu Watanabe & Shigeru Kondo
    • 学会等名
      EMBO Conference 2013 Morphogen Gradients
    • 発表場所
      オックスフォード大学・イギリス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Molecular basis of stripe pattern formation in zebrafish2013

    • 著者名/発表者名
      Masakatsu Watanabe, Daisuke Watanabe, Tomoki Nishida & Shigeru Kondo
    • 学会等名
      日本発生生物学会
    • 発表場所
      くにびきメッセ・島根
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院生命機能研究科近藤滋研究室

    • URL

      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/skondo/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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