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イモリの分子遺伝学実験系を駆使した再生原理の解明

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 25124706
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

林 利憲  鳥取大学, 医学部, 准教授 (60580925)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
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)
キーワードイベリアトゲイモリ / 心臓再生 / 心筋細胞 / トランスジェニック / 細胞系譜 / 細胞周期 / ゲノム編集 / コンディショナルノックアウト / CRE-loxP
研究実績の概要

有尾両生類のイモリは極めて高い再生能力を持つ。その再生能力を支える原理を解明して、ヒトやマウスにフィードバックする意義は非常に高い。本研究では、これまで広く用いられてきた日本産のアカハライモリや米国産のブチイモリに代わり、大量繁殖が可能なスペイン原産のイベリアトゲイモリを導入することで、再生機構を解明するための遺伝子操作を駆使した実験系を樹立・整備すること、その実験系を用いて心臓再生の開始機序を明らかにすること、さらにはイモリで明らかにした心臓再生の開始機構がマウスではどのように機能しているかを示すことを目的に研究を行った。
当該年度はイモリとマウスの心臓再生能の違いが生じる原因を明らかにするために、両者の心臓損傷後における細胞周期の制御因子の発現量の変化について比較解析を行った。また、イモリの心臓再生過程にみられる細胞増殖の詳細なパターンを調べることで、これまでの考え方とは異なる様式で再生が起こることを示した。
次に、より高度な遺伝子破壊実験系を可能とするために、TALENを介したゲノム編集によるコンディショナルノックアウトイモリの作製を行った。これにより、イモリゲノムの目的とする領域に対してコンディショナルノックアウトに必要なloxP配列を挿入できることが示された。
本課題の研究成果をもとに、本領域の研究者である横山 仁、森下 善弘、 及び亀井 保博らと共同で原著論文(査読あり)を発表した。日本語総説(査読なし)2報と著書(一部)を2冊執筆した。このほか共同研究を含め11件以上の学会・研究会における研究発表を行った。うち6件は招待講演の演者をつとめた。さらに、基礎生物学研究所(愛知県岡崎市)で行われた国際トレーニングコースにおいて講師を務め、本研究において確立したイベリアトゲイモリの実験系を紹介した。

現在までの達成度 (段落)

27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

27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

    (33件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 2件、 招待講演 10件) 図書 (5件)

  • [国際共同研究] Karolinska Institutet(Sweden)

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] 再生生物学の新時代へ2016

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

      実験医学

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] イモリをマウスと結ぶための新しい実験モデル2016

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

      生体の科学

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of local gene induction by infrared laser-mediated microscope and temperature stimulator to amphibian regeneration study.2015

    • 著者名/発表者名
      Kawasumi, A., Hayashi, T., Kobayashi, T., Nagayama, C., Hayashi, S., Kamei, Y., Morishita, Y., T Takeuchi, T., Tamura, K., Yokoyama, H.
    • 雑誌名

      Dev. Growth Differ.

      巻: 57 号: 9 ページ: 601-613

    • DOI

      10.1111/dgd.12241

    • 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] 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] 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
  • [学会発表] イモリの心臓再生は既存の心筋細胞による補償的再生によって成立する2015

    • 著者名/発表者名
      林 利憲、土屋 絵莉、茗荷 あゆみ、竹内 隆
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸国際展示場、神戸市
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] イベリアトゲイモリを用いた再生研究の展開2015

    • 著者名/発表者名
      林 利憲、竹内 隆
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟市
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イモリ研究をプラットホーム化するにはあと何が必要か?2015

    • 著者名/発表者名
      林 利憲、竹内 隆
    • 学会等名
      次世代両生類研究会
    • 発表場所
      基礎生物学研究所、岡崎市
    • 年月日
      2015-08-24
    • 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「ユニークさ」をどのように活かすのか?2015

    • 著者名/発表者名
      林 利憲、竹内 隆
    • 学会等名
      ユニーク動物研究会
    • 発表場所
      基礎生物学研究所、岡崎市
    • 年月日
      2015-08-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [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
      第一回イベリアトゲイモリ研究集会
    • 発表場所
      鳥取大学、米子市
    • 年月日
      2014-12-04
    • 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
      2014-11-24
    • 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
      2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 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
      2014-11-24
    • 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
    • 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] Development of molecular genetic system for newts and linage tracing analyses in cardiac regenerarion.2014

    • 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
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [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
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会 / 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
      兵庫県神戸市理研CDB
    • 年月日
      2014-03-10 – 2014-03-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Linage 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
      兵庫県神戸市理研CDB
    • 年月日
      2014-03-10 – 2014-03-12
    • 関連する報告書
      2013 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
      兵庫県神戸市理研CDB
    • 年月日
      2014-03-10 – 2014-03-12
    • 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
      京都府京都市京都国際会議場
    • 年月日
      2014-03-04 – 2014-03-06
    • 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
      兵庫県神戸市神戸国際会議場
    • 年月日
      2013-12-03 – 2013-12-05
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] TALEN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
      広島県東広島市広島大学
    • 年月日
      2013-10-26 – 2013-10-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子操作、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
      岡山県岡山市岡山大学
    • 年月日
      2013-09-26 – 2013-09-28
    • 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 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
      島根県松江市くにびきメッセ
    • 年月日
      2013-05-28 – 2013-05-31
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [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
      島根県松江市くにびきメッセ
    • 年月日
      2013-05-28 – 2013-05-31
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [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
      島根県松江市くにびきメッセ
    • 年月日
      2013-05-28 – 2013-05-31
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [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
      島根県松江市くにびきメッセ
    • 年月日
      2013-05-28 – 2013-05-31
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Mutagenesis in Newts: Protocol for Iberian Ribbed Newts. In TALENs: Methods and Protocols.2015

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, T., and Takeuchi, T.
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      Springer New York.
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Gene Manipulation for Regenerative Studies Using the Iberian Ribbed Newt, Pleurodeles waltl.2015

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, T., and Takeuchi, T.
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      Springer New York.
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 今すぐ始めるゲノム編集(両生類におけるTALENを用いたゲノム編集)2014

    • 著者名/発表者名
      林 利憲、坂根 祐人、竹内 隆、鈴木 賢一
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 細胞工学(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
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      秀潤社
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 実験医学(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
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      羊土社
    • 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: 2018-03-28  

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