体節中胚葉の増殖と初期分化

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12145201
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 高田 慎治 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60206753)
• キーワード: 発生 / 体節 / マウス / 増殖 / 細胞間相互作用 / Wnt

研究概要

体節前駆細胞の形成、維持の仕組みを理解するためには、その供給源となる幹細胞の増殖能ならびに体節前駆細胞への分化能が維持される機構を解明しなければならない。昨年度までの研究から、マウスの初期胚では幹細胞が存在する予定体節形成領域ではWnt-3aが発現し、その機能欠失型変異体では幹細胞が体節前駆細胞に分化する能力を失う代わりに神経上皮細胞へと運命転換し、最終的には新たな神経管を異所的に形成することが明らかになって来た。また、Wntのシグナル伝達系の一つであるcanonical経路の負の制御因子として知られているAxinの突然変異体であるFusedマウスにおいては、Axinの機能が亢進されており、しかもWnt-3a変異体と全く同様な異所的な神経管構造の形成が認められることを示し、Wnt-3aによる体節前駆細胞と神経上皮細胞との運命選択の過程にAxinが実際に関与することを明らかにした。今年度は、このFusedマウス胚をさらに詳細に調べたところ、脊索が分岐するという異常が新たに見い出された。このような異常は予定脊索領域で発現するEphA2の変異体においても報告されており、興味深いことにEphA2のリガンドであるephrinA1はWnt-3aとともに予定体節形成領域において発現する。そこで、この脊索の分岐という異常がephrinA1を介しているのではないかと考え、Fusedマウス胚においてephrinA1の発現を調べたところ、顕著な現象が認められた。従って、予定体節形成領域においてWntシグナルは予定脊索領域との間での領域の境界形成に関与しており、その形成が乱れると結果的に脊索の形態に異常が生じるものと考えられた。

研究成果

• [文献書誌] Ikeya, M., Takada, S.: "Wnt-3a is required for somite specification along anteroposterior axis of the mouse embryo and regulates cdx-1 expression"Mech. Dev.. 103. 27-33 (2001)
• [文献書誌] Mao.J., Wang, J., Liu, B., Pan.W., Farr.G.H., Flynn, C., Yuan, H., Takada, S., Klmelman.D., Li, L, Wu, D.: "Low-density lipoprotein receptor-related protein-5 binds to axin and regulates thecanonical wnt signaling pathway"Mol. Cell. 7. 801-809 (2001)
• [文献書誌] Nomi M., Oisni I., Kani S., Suzuki H., Matsuda T., Yoda A., Kitamura M., Itoh K., Takeuchi S., Takeda K., Akira S., Ikeya M., Takada S., Minami Y.: "Loss of mRor1 enhances the heart and skeletal abnormalities in mRor2-deficient mice : Redundant and pleiotropic functions of mRor1 and mRor2 receptor tyrosine kinases"Mol. Cell. Biol.. 21. 8329-8335 (2001)
• [文献書誌] Hino, S.-I., Kishida, S., Michiue, T., Fukui, A., Sakamoto, I., Takada, S., Asashima, M., Kikuchi, A.: "Inhibition of the Wnt signaling pathway by Idax, a novel Dvl-binding protein"Mol. Cell. Biol.. 21. 330-342 (2001)
• [文献書誌] Muroyama Y, Fujihara M, Ikeya M, Kondoh H, Takada S: "Wnt signaling plays an essential role in neuronal specification of the dorsal spinal cord"Genes Dev.. 16. 548-553 (2002)
• [文献書誌] Ohbayashi.N., Shibayama, M., Kurotaki, Y., Imanishi.M., Fujimori, T., Itoh, N., Takada, S.: "Fgf18 is required for cell proliferation and differentiation during osteogenesis and chondrogenesis"Genes Dev.. (in press).