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エピゲノム制御から解明するツメガエル尾部の再生原理

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 25124705
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
研究機関長浜バイオ大学

研究代表者

荻野 肇  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (10273856)

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)
キーワード再生医学 / 発生・分化 / エピジェネティックス / ゲノム / 発現制御
研究実績の概要

1.再生芽細胞を遺伝的に操作する実験系(Cre-loxPシステム)の改良
H3K27メチル化因子Ezh2と脱メチル化因子のJmjd3及びUtxは、いずれも幼生尾部の切断直後に形成される再生芽で発現し始め、その後、再生脊髄や周囲の間充織細胞(筋芽細胞を含む)、脊索等で発現するようになる。これら各組織におけるEzh2やJmjd3、Utxの機能解析をおこなうため、再生脊髄で特異的に活性化するFoxJ1プロモーターや筋芽細胞で特異的に活性化するMyf5プロモーター等を用いてCre発現系の構築を進めた。この際、FoxJ1プロモーターを活性化する細胞のライブイメージング解析をおこなったところ、再生脊髄の前駆細胞が、切断面付近のみならず、体幹部の広い範囲に由来する可能性が示唆された。
2.組織幹細胞の増殖分化におけるH3K27メチル化制御因子の機能解析
1.の研究と並行して、再生尾部全体でのEzh2及びJmjd3、Utxの役割を調べるため、Ezh2阻害剤(DZNep)及びJmjd3とUtxに対する阻害剤(GSK-J1)を用いた実験をおこなった。具体的には尾部切断後、各阻害剤の存在下でツメガエル幼生を飼育し、その再生尾部において、細胞増殖マーカー(PCNA)、アポトーシスマーカー(Caspase 3)、神経マーカー(アセチル化チューブリン)、筋肉マーカー等の発現を調べた。その結果、Ezh2は再生芽細胞の増殖に必要であり、その活性の阻害は著しいアポトーシスを引き起こすことが明らかになった。また、Jmjd3とUtxは増殖した再生芽細胞の分化に必要であり、その活性の阻害は脊索の再構築と再生脊髄神経の軸索伸長を阻害することが明らかになった。

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

    (24件)

すべて 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Transcriptional regulators in the Hippo signaling pathway control organ growth in Xenopus tadpole tail regeneration2014

    • 著者名/発表者名
      S. Hayashi, H. Ochi, H. Ogino, A. Kawasumi, Y. Kamei, K. Tamura and H. Yokoyama
    • 雑誌名

      Dev Biol

      巻: 396 号: 1 ページ: 31-41

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2014.09.018

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Six1 is a key regulator of the developmental and evolutionary architecture of sensory neurons in craniates2014

    • 著者名/発表者名
      H. Yajima, M. Suzuki, H. Ochi, K. Ikeda, S. Sato, K. Yamamura, H. Ogino, N. Ueno and K. Kawakami
    • 雑誌名

      BMC Biol

      巻: 12 号: 1 ページ: 40-40

    • DOI

      10.1186/1741-7007-12-40

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Essential roles of epithelial bone morphogenetic protein signaling during prostatic development2014

    • 著者名/発表者名
      A. Omori, S. Miyagawa, Y. Ogino, M. Harada, K. Ishii, Y. Sugimura, H. Ogino, N. Nakagata and G. Yamada
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 155 号: 7 ページ: 2534-44

    • DOI

      10.1210/en.2013-2054

    • 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
  • [学会発表] 全ゲノム倍化直後の脊椎動物胚の遺伝子発現動態2014

    • 著者名/発表者名
      越智 陽城、荻野 肇
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会ワークショップ: 生態進化発生学 (Eco-Evo-Devo)とは言うけども
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-11-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノム編集技術TALENとCRISPR/Cas9を用いた遺伝子発現調節領域のゲノムワイド な機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木 菜花、星島 一幸、荻野 肇、越智 陽城
    • 学会等名
      第22回山形分子生物学セミナー
    • 発表場所
      山形大学医学部(山形県山形市)
    • 年月日
      2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヒストン脱メチル化因子Jmjd3による眼形成遺伝子Pax6の発現制御2014

    • 著者名/発表者名
      川口 茜、越智 陽城、須藤 則広、荻野 肇
    • 学会等名
      日本遺伝学会第86回大会
    • 発表場所
      長浜バイオ大学(滋賀県長浜市)
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Gene expression dynamics in the artificially genome duplicated vertebrate embryo.2014

    • 著者名/発表者名
      Ochi, H. and Ogino, H.
    • 学会等名
      日本遺伝学会第86回大会
    • 発表場所
      長浜バイオ大学(滋賀県長浜市)
    • 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] ヒストンH3K27脱メチル化因子による細胞分化コンピテンスの制御2014

    • 著者名/発表者名
      荻野 肇
    • 学会等名
      日本動物学会第85回大会・ナショナルバイオリソースプロジェクト(NBRP)シンポジウム「ネッタイツメガエル」
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 比較ゲノミクスと両生類のトランスジェネシスを用いた腎再生に関わるシス調節配列の同定2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木 菜花、星島 一幸、荻野 肇、越智 陽城
    • 学会等名
      日本動物学会第85回大会シンポジウム「ゲノム情報と胚誘導・形態形成研究のクロ ストーク」
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒストンのメチル化制御はツメガエル幼生の尾部再生に必要である2014

    • 著者名/発表者名
      川口 茜、荻野 肇
    • 学会等名
      日本動物学会第85回大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ゼノパスの尾部再生におけるHippo経路の転写制御因子による器官再形成の制御2014

    • 著者名/発表者名
      林 真一、越智 陽城、荻野 肇、川住 愛子、亀井 保博、田村 宏治、横山 仁
    • 学会等名
      日本動物学会第85回大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Identification of a cis-regulagory module for glomerular regeneration using comparative genomics and transgenesis techniques for amphbian.2014

    • 著者名/発表者名
      Nanoka, S., Hoshijima, K., Ogino, H., Ochi, H.
    • 学会等名
      International Workshop on Developmental and Regeneration Biology in Yamagata
    • 発表場所
      山形大学医学部(山形県山形市)
    • 年月日
      2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Activation of H3K27 methyltransferase and demethylase genes during Xenopus tail regeneration.2014

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi, A., Ochi, H., Sudou, N. and Ogino, H.
    • 学会等名
      第47回日本発生生物学会大会
    • 発表場所
      ウィンクあいち(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The impact of whole genome duplication on vertebrate evolution: Lessons from the artifi-cially tetraploidized embryo.2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, N., Ogino, H. and Ochi, H.
    • 学会等名
      第47回日本発生生物学会大会
    • 発表場所
      ウィンクあいち(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Identification of a cis-regulatory module for glomerular regeneration.2014

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, Y., Tamura, Y., Hoshijima, K., Ogino, H. and Ochi, H.
    • 学会等名
      第47回日本発生生物学会大会
    • 発表場所
      ウィンクあいち(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Modification of cell differentiation competence by histone H3K27 demethylases and its implication for organ regeneration.

    • 著者名/発表者名
      Ogino, H., Sudou, N., Kawaguchi, A. and Ochi, H.
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会シンポジウム「脊椎動物のからだをつくるメカニズム:クロマチンレベルの制御から器官形成まで」
    • 発表場所
      兵庫県神戸市 神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ツメガエル幼生の尾部再生時におけるヒストンメチル化制御因子の働き.

    • 著者名/発表者名
      川口 茜,越智陽城,須藤則広,荻野 肇
    • 学会等名
      日本動物学会第84回大会
    • 発表場所
      岡山市 岡山大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アフリカツメガエル四肢再生におけるHippo経路の機能解析.

    • 著者名/発表者名
      林 真一,越智陽城,荻野 肇,田村宏治,横山 仁
    • 学会等名
      日本動物学会第84回大会
    • 発表場所
      岡山市 岡山大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 器官形成と再生におけるヒストンH3メチル化制御因子の機能解析.

    • 著者名/発表者名
      川口 茜,越智陽城,須藤則広,荻野 肇
    • 学会等名
      第7回日本ツメガエル研究集会
    • 発表場所
      山口県美祢市 秋吉台国際芸術村
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The H3K27 demethylase, Jmjd3, regulates pax6 expression for eye development.

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi, A., Ochi, H., Sudou, N. and Ogino, H.
    • 学会等名
      第46回日本発生生物学会大会
    • 発表場所
      島根県松江市 くにびきメッセ
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Hippo signaling is important for Xenopus limb regeneration.

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, S., Ochi, H., Ogino, H., Tamura, K. and Yokoyama, H.
    • 学会等名
      第46回日本発生生物学会大会
    • 発表場所
      島根県松江市 くにびきメッセ
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] New Principles in Developmental Processes2014

    • 著者名/発表者名
      Ochi, H., Kawaguchi, A. and Ogino, H.
    • 総ページ数
      317
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 教員の紹介(荻野 肇)- 長浜バイオ大学

    • URL

      http://www.nagahama-i-bio.ac.jp/research/%E6%95%99%E5%93%A1%E3%81%AE%E7%B4%B9%E4%BB%8B%EF%BC%88%E8%8D%BB%E9%87%8E-%E8%82%87%EF%BC%89/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 教員の紹介(荻野 肇)|長浜バイオ大学

    • URL

      http://www.nagahama-i-bio.ac.jp/guide/kyoin/detail/post-10.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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