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外胚葉細胞群の形・張力の協調的な経時変化が初期胚の神経領域規定に果たす役割

公募研究

研究領域ミクロからマクロへ階層を超える秩序形成のロジック
研究課題/領域番号 25127704
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
研究機関東京大学

研究代表者

道上 達男  東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (10282724)

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
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2014年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2013年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード神経表皮境界 / 細胞張力 / 細胞形状 / プラコード / 神経領域規定
研究実績の概要

(1)胚における細胞張力の実測の試み
FRETプローブを用いた張力実測系の開発を行った。まず、GlashoffらのプローブをXenopus injection用に改変し、これを胚に注入した。しかし、明瞭なFRET光を検出することが出来なかった。そこで、別の張力プローブを用意した。具体的には、N末端・C末端を分割したアクチニンと二種の蛍光タンパク質、更には両者を連結するリンカータンパク質からなる融合タンパク質をコードしている。これをツメガエル胚に注入し、胚内でFRETを検出できるかどうかを検討した。その結果、ツメガエルの原腸胚から神経胚期にかけてFRET光を観察することができ、更に、膜局在性GFPの蛍光パターンとは異なり、張力が発生していると思われる膜部分でFRET光が弱くなるという画像を取得することが可能となった。本プローブについては、別途研究により、培養細胞でもバリデーションを行い、期待される効果を確認している。本結果は、他の既存のプローブが必ずしも適切に機能しない中、本プローブが研究に適用できることを実際に示したものであり、当該課題における今年度の大きな進展である。

(2)神経領域境界の規定に関わるPRDM12遺伝子の機能解析
本年度は、当初予定以外に、神経領域境界の規定機構に関して別アプローチからの研究を進展させるため、神経領域境界に位置する口蓋プラコードの形成に関わるエピゲノム因子PRDM12の機能解析を行った。PRDM12の過剰発現により、プラコードに隣接する神経堤形成の阻害、ノックダウンにより拡大がそれぞれ観察され、さらにはChIP解析から神経堤遺伝子の調節に関わることが明らかになった。本遺伝子の機能解析結果は、神経外胚葉由来領域である神経堤と、表皮外胚葉由来であると考えられているプラコードの境界の明瞭化にエピゲノム機構が重要な役割を果たすことを示している。

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

    (17件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] ranscriptional regulator PRDM12 is essential for human pain perception.2015

    • 著者名/発表者名
      Chen YC, Auer-Grumbach M, Matsukawa S, et al.
    • 雑誌名

      Nat. Gen.

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The requirement of histone modification by PRDM12 and Kdm4a for the development of pre-placodal ectoderm and neural crest in Xenopus2015

    • 著者名/発表者名
      Shinya Matsukawa, Kyoko Miwata, Makoto Asashima, Tatsuo Michiue
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 399 号: 1 ページ: 164

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2014.12.028

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sirtuin inhibitor Ex-527 causes neural tube defects, ventral edema formations, and gastrointestinal malformations in Xenopus laevis embryos.2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Ohata, Shinya Matsukawa, Yuki Moriyama, Tatsuo Michiue, Kenta Morimoto, Yuka Sato, Hiroki Kuroda
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 56 号: 6 ページ: 460-468

    • DOI

      10.1111/dgd.12145

    • 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] Quantitative analysis of cell arrangement indicates the early differentiation of neural region during Xenopus gastrulation.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamashita S, Michiue T
    • 雑誌名

      J Theor. Biol.

      巻: 346 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2013.12.029

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Xnr3 affects brain patterning via cell migration in the neural-epidermal tissue boundary during early Xenopus embryogenesis.2014

    • 著者名/発表者名
      Mariko Morita
    • 雑誌名

      The International Journal of Developmental Biology

      巻: 57 号: 9-10 ページ: 779

    • DOI

      10.1387/ijdb.130161tm

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hippo signaling components, Mst1 and Mst2, act as a switch between self-renewal and differentiation in xenopus hematopoietic and endothelial progenitors2013

    • 著者名/発表者名
      Nejigane S, Takahashi S, Haramoto Y, Michiue T, Asashima M
    • 雑誌名

      Int J Dev Biol

      巻: 57 号: 5 ページ: 407

    • DOI

      10.1387/ijdb.130010st

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ツメガエルにおけるヒストン修飾依存的な転写制御による予定プラコード・神経堤の境界形成機構の解明2014

    • 著者名/発表者名
      松川 晋也
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 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] Wnt/BMPシグナルの制御によるプラコード誘導系を用いた新規プラコード関連遺伝子の探索2014

    • 著者名/発表者名
      渡邊 朋子
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 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] Modeling the redistribution cascade of Planar cell polarity that propagates without attenuation2014

    • 著者名/発表者名
      山下 慧
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 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] The role of xRhoGEF3 in convergent extension movement of Xenopus embryo.2014

    • 著者名/発表者名
      Michiue T
    • 学会等名
      15th international Xenopus conference
    • 発表場所
      Asilomar CA, USA
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Pre-placodal ectoderm and neural crtest patterning: requirement for histone modification by PRDM12 and Kdm4a.2014

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa S
    • 学会等名
      15th international Xenopus conference
    • 発表場所
      Asilomar CA, USA
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Modeling redistribution cascade of planar cell polarity that propagates without attenuation.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamashita S
    • 学会等名
      Society for Developmental Biology 73rd Annual Meeting
    • 発表場所
      Seattle WA, USA
    • 年月日
      2014-07-17 – 2014-07-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] PRDM12 is required for the regionalization of the Xenopus trigeminal placode.2013

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa S, Michiue T.
    • 学会等名
      第46回日本発生生物学会
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Identification of novel genes involved with mesoderm formation by the analysis of nanog-responsive genes in Xenopus.2013

    • 著者名/発表者名
      Ishii K, Miyazaki A, Matsukawa S, Ito Y, Onuma Y, Michiue T.
    • 学会等名
      第46回日本発生生物学会
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 初期胚において神経―表皮境界を規定する新しいメカニズムの解析2013

    • 著者名/発表者名
      山下 慧、森田 真梨子、松川 晋也、道上 達男
    • 学会等名
      第84回 日本動物学会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] PRDM12, histone methyltransferase factor is required for the regionalization of the trigeminal placode in Xenopus laevis.2013

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa S, Michiue T.
    • 学会等名
      17th International Congress of Developmental Biology,
    • 発表場所
      Cancun Convention Center (Cancun, Mexico)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative analysis of cell arrangement indicates the early differentiation of neural region during Xenopus 36 gastrulation.2013

    • 著者名/発表者名
      Yamashita S, Michiue T.
    • 学会等名
      17th International Congress of Developmental Biology,
    • 発表場所
      Cancun Convention Center (Cancun, Mexico)
    • 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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