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心筋細胞の核型と増殖の運命決定機構と中心体制御

公募研究

研究領域シリア・中心体系による生体情報フローの制御
研究課題/領域番号 25113520
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
研究機関鳥取大学

研究代表者

竹内 隆  鳥取大学, 医学部, 教授 (70197268)

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
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2013年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード中心体 / 心筋細胞 / 紡錘体 / 微小管再構成 / 核分裂 / 多極化 / 細胞増殖 / 細胞質分裂 / 細胞周期 / 心臓再生
研究実績の概要

哺乳類心筋細胞は胎生期に活発に増殖し、心臓の形態形成に寄与するが、生後、その増殖を停止し、二度と増殖しない。また、多くの哺乳類では、この不可逆的な増殖停止の直前に、多数の単核の心筋細胞が二核細胞(細胞質分裂が起こらない)になり増殖停止し、残りの細胞も単核のまま増殖停止する。本研究は、心筋細胞が最終的に単核細胞、二核細胞になる運命および生後14日付近で増殖停止を起こす運命が、いつ、どのような仕組みで決定されるか、また、その仕組みと中心体制御との関連の解明を目的とする。本年度は、昨年発見した生後マウスの心筋細胞では中心体シグナル(γ-チューブリンシグナル)が増加することに注目し、研究を進め、以下を明らかにした。
(1) 増加した中心体シグナルは微小管形成中心として機能している可能性が高い。
(2) 中心体シグナルの増加とともに心筋細胞内の微小管構造が核周辺から筋繊維に添っての配向へと大きく変化する。
(3) centrin-GFP トランスジェニックマウスを用いた解析により(1)での中心小体の個数は正常で、γ-チューブリンシグナルが中心小体と独立に増加することが判明した。
(4) p21/p27 ノックアウトマウス、または野生型で認められる二核細胞の分裂細胞の中には紡錘体が多極化しているもの、また、三核細胞や四核細胞の中に異常核(核のサイズなど)が見つかった。以上の結果から、中心体シグナルは生後、心筋細胞の微小管再構成のために増加すること、その結果、もし、二核細胞が新たな核分裂に入っても正常な核分裂が阻害される可能性が示された。

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

    (41件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (26件) (うち招待講演 8件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Repression of cyclin D1 expression is necessary for the maintenance of cell cycle exit in adult mammalian cardiomyocytes2014

    • 著者名/発表者名
      Tane, S., Kubota, M., Okayama, H.,Ikenishi, A., Yoshitome, S., Iwamoto,N., Satoh, Y., Kusakabe, A., Ogawa, S.,Kanai, A., Molkentin, J. D., Nakamura, K., Ohbayashi, T., and Takeuchi, T.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem

      巻: (in press) 号: 26 ページ: 18033-18044

    • DOI

      10.1074/jbc.m113.541953

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of cardiomyocyte proliferation during development and regeneration2014

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi, T.
    • 雑誌名

      Dev. Growth. Differ

      巻: (in press) 号: 5 ページ: 402-409

    • DOI

      10.1111/dgd.12134

    • NAID

      40020109544

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 心臓の発生と再生における心筋細胞の増殖制御機構2014

    • 著者名/発表者名
      竹内 隆、田根 将志、林 利憲
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 33 ページ: 1170-1175

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] イモリ心臓再生機構の解明を目指した遺伝子機能の研究モデル確立2014

    • 著者名/発表者名
      林 利憲、竹内 隆
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 65 ページ: 255-258

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] CDK inhibitors, p21Cip1 and p27Kip1, participate in cell cycle exit of mammalian cardiomyocytes.2014

    • 著者名/発表者名
      Tane, S., Ikenishi, A., Okayama, H., Iwamoto, N., Nakayama, I. K., and Takeuchi, T.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 443 号: 3 ページ: 1105-1109

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.12.109

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcription activator-like effector nucleases efficiently disrupt the target gene in Iberian ribbed newts (Pleurodeles waltl), an experimental model animal for regeneration.2014

    • 著者名/発表者名
      Hayashi T, Sakamoto K, Sakuma T, Yokotani N, Inoue T, Kawaguchi E, Agata K, Yamamoto T, Takeuchi T
    • 雑誌名

      Development, Growth and Differentiation

      巻: 56 号: 1 ページ: 115-121

    • DOI

      10.1111/dgd.12103

    • 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
  • [雑誌論文] 種間による自律的な心臓再生能力の違いは何によって決まるのか?2014

    • 著者名/発表者名
      竹内 隆、林 利憲
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 32 ページ: 29-35

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 再生研究の革命戦士~イベリアトゲイモリの奮闘~2014

    • 著者名/発表者名
      林 利憲、竹内 隆
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 33 ページ: 203-207

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 両生類におけるTALENを用いた遺伝子改変2014

    • 著者名/発表者名
      林 利憲、坂根 祐人、竹内 隆、鈴木 賢一
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 別冊 ページ: 180-188

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Histone H3 lysine 9 methyltransferases, G9a and GLP are essential for cardiac morphogenesis.2013

    • 著者名/発表者名
      Inagawa M, Nakajima K, Makino T, Ogawa S, Kojima M, Ito S, Ikenishi A, Hayashi T, Schwartz RJ, Nakamura K, Obayashi T, Tachibana M, Shinkai Y, Maeda K, Miyagawa-Tomita S, Takeuchi T
    • 雑誌名

      Mech Dev.

      巻: 130 号: 11-12 ページ: 519-31

    • DOI

      10.1016/j.mod.2013.07.002

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 発生過程から成体にかけての心筋細胞の増殖パターンはどのように作られ、どのような意義があるのか?2013

    • 著者名/発表者名
      竹内 隆、池西 愛子、岡山 仁美、岩本 典子
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 31 ページ: 205-211

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] イベリアトゲイモリ導入への3つのステップ2014

    • 著者名/発表者名
      林利憲、竹内隆
    • 学会等名
      イベリアトゲイモリ研究集会
    • 発表場所
      鳥取大学医学部 米子市
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] What determines differences in cardiac regenerative abilities between mouse and newts?2014

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi, T., Tane, S., Okayama, Ikenishi, A., H., Amemiya Y., Ohdira, Y., Myouga, A., Azuma, S., Hayashi, T.
    • 学会等名
      日本分子生物学会 シンポジウム
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 横浜市
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イモリのcyclin D1の発現を制御するプロモーター領域のクローニングと機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      東 翔平、松本 晃、佐藤 幸夫、竹内 隆、林 利憲
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 横浜市
    • 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] イモリの心臓再生過程における分化した心筋細胞の寄与を解明する2014

    • 著者名/発表者名
      茗荷 あゆみ、横谷 直樹、竹内 隆、林 利憲
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 横浜市
    • 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] 中心体は、心筋細胞の増殖停止に関与するのか?2014

    • 著者名/発表者名
      雨宮 由季,田根 将志,大平 吉乃,茗荷 あゆみ、林 利憲、竹内 隆
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 横浜市
    • 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] 有用なモデル動物となり得る、イベリアトゲイモリを用いた遺伝子操作法の確立2014

    • 著者名/発表者名
      林 利憲、茗荷 あゆみ、佐久間 哲史、亀井 保博、横山 仁、山本 卓、竹内 隆
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 横浜市
    • 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] Genome editing is a powerful tool for studies in newt cardiac regeneration.2014

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, T., Sakuma, T., Myouga, A., Sakamoto, K., Yokotani, N., Inoue, T., Kawaguchi, E., Agata, K., Yamamoto, T., and Takeuchi, T.
    • 学会等名
      日本遺伝学会大会 ワークショップ
    • 発表場所
      長浜バイオ大学 長浜市
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanisms of cell cycle exit and the maintenance in mouse cardiomyocytes, and the roles for regenerative abilities in mouse and newts.2014

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi, T., Tane, S., Okayama, Ikenishi, A., Amemiya, Y., Myouga, A., Hayashi, T.
    • 学会等名
      EMBO Conference The molecular &Cellular Basis of Regeneration & Tissue Repair
    • 発表場所
      Sant Feliu de Guixols, Spain
    • 年月日
      2014-09-06 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of molecular genetic system for newts and linage tracing analyses in cardiac regenerarion2014

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, T., Myouga, A., Yokotani, N., Takeuchi, T.
    • 学会等名
      EMBO Conference The molecular &Cellular Basis of Regeneration & Tissue Repair
    • 発表場所
      Sant Feliu de Guixols, Spain.
    • 年月日
      2014-09-06 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Cell cycle exit in cardiomyocytes is initiated by p21Cip1 and p27Kip1, and maintained by two inhibitor systems.2014

    • 著者名/発表者名
      Tane, S., Okayama, H., Ikenishi, A., Satoh, Y., Takeuchi, T.
    • 学会等名
      日本発生生物学会
    • 発表場所
      ウィンク愛知、名古屋市
    • 年月日
      2014-05-27 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] TALEN-mediated genome editing is very useful in Iberian ribbed newts (Pleurodeles waltl), an experimental model animal for regeneration.2014

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, T., Sakamoto, K., Sakuma, T., Myouga, A., Yokotani, N., Inoue, T., Kawaguchi, E, Agata, K., Yamamoto, T., Takeuchi, T.
    • 学会等名
      日本発生生物学会
    • 発表場所
      ウィンク愛知、名古屋市
    • 年月日
      2014-05-27 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanisms of cell proliferation in cardiomyocytes during cardiac development and regeneration.2014

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi, T., Tane, S., Okayama, Ikenishi, A., H., Matsumoto, A., Myouga, A., Hayashi, T.
    • 学会等名
      CDB Symposium 2014
    • 発表場所
      RIKEN CDB 神戸市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular genetic system for regenerative studies using newts Iberian Ribbed Newts (Pleurodeles waltl).2014

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, T., Yokotani, N., Matsumoto, A., Myouga, A., Sakamoto, K., Inoue, T., Kawaguchi, E., Agata, K., Sakuma, T., Yamamoto, T., Takeuchi, T.
    • 学会等名
      CDB Symposium 2014
    • 発表場所
      RIKEN CDB 神戸市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] inage tracing analysis of cardiomyocytes in the newt cardiac regeneration by tamoxifen-inducible Cre-loxP system.2014

    • 著者名/発表者名
      Myouga, A., Yokotani, N., Takeuchi, T., Hayashi, T.
    • 学会等名
      CDB Symposium 2014
    • 発表場所
      RIKEN CDB 神戸市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] イモリの心臓再生における心筋細胞の増殖と、再生心筋組織に対する寄与2014

    • 著者名/発表者名
      林利憲、茗荷あゆみ、横谷直樹、竹内隆
    • 学会等名
      日本再生医療学会
    • 発表場所
      国立京都国際会館 京都市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 心筋細胞の増殖制御と心臓再生2014

    • 著者名/発表者名
      竹内隆
    • 学会等名
      シンポジウム 幹細胞の増殖・分化と再生創薬
    • 発表場所
      米子コンベンションセンター 米子市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イモリの心臓再生過程における細胞系譜の追跡と再生心筋に対する寄与の解明2013

    • 著者名/発表者名
      茗荷あゆみ,横谷直樹,竹内隆,林利憲
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸国際会議場 神戸市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] マウス心筋細胞のM 期阻害機構はいつ獲得されるのか?2013

    • 著者名/発表者名
      岡山仁美,田根将志,池西愛子,竹内隆
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸国際会議場 神戸市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 哺乳類心筋細胞のM 期進行阻害機構は心傷害によって解除されるか?2013

    • 著者名/発表者名
      池西愛子,田根将志,岡山仁美,竹内隆
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸国際会議場 神戸市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 心筋細胞の増殖制御と心臓再生2013

    • 著者名/発表者名
      竹内隆
    • 学会等名
      西日本心臓血管発生研究会
    • 発表場所
      広島大学 広島市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ALENによるイモリのゲノム編集の可能性と、再生研究への展開2013

    • 著者名/発表者名
      林利憲、坂本興亮、佐久間哲史、横谷直樹、井上武、川口恵里、阿形清和、山本卓、 竹内隆
    • 学会等名
      ゲノム編集研究会
    • 発表場所
      広島大学 東広島市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム編集技術を用いたイモリ再生研究の展開2013

    • 著者名/発表者名
      林利憲、茗荷あゆみ、 横谷直樹、 佐久間哲史、 山本卓、 竹内隆
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 発表場所
      岡山大学 岡山市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanisms of cell proliferation in cardiomyocytes during cardiac development and regeneration.2013

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi, T., Tane, S., Okayama, Ikenishi, A., Yokotani, N., Matsumoto, A., Myouga, A., Hayashi, T.
    • 学会等名
      日本発生生物学会
    • 発表場所
      くにびきメッセ 松江市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Linage tracing analysis of cardiomyocytes in the newt cardiac regeneration by tamoxifen-inducible Cre-loxP system.2013

    • 著者名/発表者名
      Myouga, A., Yokotani, N., Takeuchi, T., Hayashi, T.
    • 学会等名
      日本発生生物学会
    • 発表場所
      くにびきメッセ 松江市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] What molecule triggers re-proliferation of cardiomyocytes during newt heart regeneration?2013

    • 著者名/発表者名
      Yokotani, N., Inoue, T., Kawaguchi, E., Agata, K., Takeuchi, T., Hayashi, T.
    • 学会等名
      日本発生生物学会
    • 発表場所
      くにびきメッセ 松江市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Molecular genetic system for regenerative studies using newt.2013

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, T., Yokotani, N., Matsumoto, A., Myouga, A., Okamoto, M., Takeuchi, T.
    • 学会等名
      日本発生生物学会
    • 発表場所
      くにびきメッセ 松江市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 鳥取大学 医学部 生命科学科 生体情報学分野

    • URL

      http://www.med.tottori-u.ac.jp/biosign/5982.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 鳥取大学 医学部 生命科学科 生体情報学分野

    • URL

      https://www.facebook.com/seitai.seimei.toridai/timeline

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 鳥取大学 医学部 生命科学科 生体情報学分野

    • URL

      http://toridaimedseitai.web.fc2.com/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 生体情報学分野

    • URL

      http://www.med.tottori-u.ac.jp/biosign/5982.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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