視蓋・小脳の領域化及び網膜視蓋投射機構のメカニズム

2005 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 15207016
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 仲村 春和 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (90079690)
• 研究分担者: 舟橋 淳一 東北大学, 加齢医学研究科, 助教授 (00270827) ; 渡邉 裕二 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助手 (80301042)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2005
• キーワード: ニワトリ胚 / 小脳 / Fgf8-Ras-ERKシグナル経路 / オーガナイザー / Sprouty2 / 調節 / 強制発現 / 視蓋

研究概要

本研究プロジェクトが立ち上がる前に強いオーガナイザーとして働くFgf8の強いシグナルは小脳分化を誘導するということが分かっていたが、本プロジェクトの過程で小脳分化にはFgf8がRas-EFKシグナル経路を活性化することが明らかとなった。すなわち、ドミナントネガティブ型のRas (DN-Ras)をエレクトロポレーション法により、中脳_後脳部に強制発現すると後脳胞の発生運命が中脳に変わり、後脳部では小脳に変わって視蓋が分化する。
さらに、Fgf8と重複して発現し、Fgf8によりその発現も誘導されるSpr out y2の解析を行った。Spr out y2はFgf8によりその発現が迅速に誘導されること、Ras-EFKキナーゼ経路の負の制御因子として働くことが示された。またSpr out y2を強制発現すると、DN-Rasの強制発現同様Ras-EFKシグナル経路の活性化が抑制され、後脳胞の発生運命が中脳化することが分かった。さらにドミナントネガティブ型のSpr out y2の強制発現と併せて考えると、Ras-EFKシグナル系は非常に強いシグナルであり、細かい制御が必要であるということを示唆していると思われる。実際、Ras-EFKシグナルが強すぎると中脳後脳境界は前により、弱すぎると後によることになる。
今後の課題としては小脳分化にはRas-EFKシグナルの下流でどのような転写因子が活性化されるかということ、視蓋の分化にはどのようなシグナル系が活性化されるかということであろう。

研究成果

• [雑誌論文] Functional Analysis of Chick ONT1 Reveals Distinguishable Activities among Olfactomedin-Related Signaling Factors. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sakuragi, M., Sasai, N., Ikeya, M., Kawada, M., Katahira, T., Nakamura, H., Sasai,Y.
  • 雑誌名: Mech Develop. 123 ページ: 114-123
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Functional Analysis of Chick ONT1 Reveals Distinguishable Activities among Olfactomedin-Related Signaling Factors. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sakuragi, M., Sasai, N., Ikeya, M., Kawada, M., Katahira, T., Nakamura, H., Sasai, Y.
  • 雑誌名: Mech Develop. ページ: 114-123
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Isthmus organizer and regionalization of the mesencephalon and metencephalon. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, H., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Int. J. Dev. Biol., 49 ページ: 231-235
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Regulation of isthmic Fgf8 signal by Sprouty2. (2005)
  • 著者名/発表者名: Suzuki-Hirano, A., Sato, T., Nakamura, H.
  • 雑誌名: Development, 132 ページ: 257-265
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification of protogenin, a novel immunoglobulin superfamily gene expressed during early chick embryogenesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, R., Nakamura, H., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Gene Exp. Pattern, 5 ページ: 778-785
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Isthmus organizer and regionalization of the mesencephalon and metencephalon. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, H., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Int.J.Dev.Biol. 49 ページ: 231-235
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Regulation of isthmic Fgf8 signal by Sprouty2. (2005)
  • 著者名/発表者名: Suzuki-Hirano, A., Sato, T., Nakamura, H.
  • 雑誌名: Development 132 ページ: 257-265
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification of protogenin, a novel immunoglobulin superfamily gene expressed during early chick embryogenesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, R., Nakamura, H., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Gene Exp.Pattern 5 ページ: 778-785
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Isthmus organizer for midbrain and hindbrain development. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, H., Katahira, T., Matsunaga, E., Sato, T.
  • 雑誌名: Brain Res.Rev. 49 ページ: 120-126
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Navigation of Trochlear axons along the midbrain-hindbrain boundary to neuropilin-2 (2004)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y., Toyoda, R., Nakamura, H.
  • 雑誌名: Development 131 ページ: 681-692
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Possible role of Hes5 for the rostrocaudal polarity formation of the tectum. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kimura, J., Katahira, T., Araki, I., Nakamura, H.
  • 雑誌名: Dev. Growth Differ., 46 ページ: 219-227
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The Fgf8 signal causes cerebellar differentiation by activating Ras-ERK signaling pathway (2004)
  • 著者名/発表者名: Sato, R., Nakamuram, H
  • 雑誌名: Development 131 ページ: 4275-4285
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Polarity and laminar formation of the optic tectum in relation to retinal projection (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, H., Sugiyama, S.
  • 雑誌名: J. Neurobiol., 59 ページ: 48-56
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Gain- and loss-of-function in chick embryos by electroporation (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakamural, H., Katahira, T., Watanabe, Y., Funahashi,J
  • 雑誌名: Mech. Develop. 121, ページ: 1137-1143
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] How does Fgf signaling from the isthmic organizer induce midbrain and cerebellum development? (2004)
  • 著者名/発表者名: Sato T, Joyner A.L, Nakamura H.
  • 雑誌名: Dev. Growth Differ. 46 ページ: 487-494
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Navigation of Trochlear axons along the midbrain-hindbrain boundary to neuropilin-2. (2004)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y., Toyoda, R., Nakamura, H.
  • 雑誌名: Development 131 ページ: 682-692
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Possible role of Hes5 for the rostrocaudal polarity formation of the tectum. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kimura, J., Katahira, T., Araki, I., Nakamura, H.
  • 雑誌名: Dev.Growth Differ. 46 ページ: 219-227
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The Fgf8 signal causes cerebellar differentiation by activating Ras-ERK signaling pathway. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sato, R., Nakamuram, H.
  • 雑誌名: Development 131 ページ: 4275-4285
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Polarity and laminar formation of the optic tectum in relation to retinal projection. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, H., Sugiyama, S.
  • 雑誌名: J.Neurobiol. 59 ページ: 48-56
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Gain- and loss- of-function in chick embryos by electroporation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakamural, H., Katahira, T., Watanabe, Y., Funahashi, J.
  • 雑誌名: Mech Develop. 121 ページ: 1137-1143
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] How does Fgf signaling from the isthmic organizer induce midbrain and cerebellum development? (2004)
  • 著者名/発表者名: Sato T, Joyner AL, Nakamura H.
  • 雑誌名: Dev.Growth Differ. 46 ページ: 487-494
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The role of Grg4 in tectal laminar formation (2003)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, S., Nakamura, H.
  • 雑誌名: Development 130 ページ: 451-462
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Gene silencing in chick embryos with vector-based small interfering RNA system (2003)
  • 著者名/発表者名: Katahira, T., Nakamura, H.
  • 雑誌名: Dev Growth Differ 45 ページ: 361-367
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The role of Grg4 in tectal laminar formation. (2003)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, S., Nakamura, H.
  • 雑誌名: Development 130 ページ: 451-462
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Gene silencing in chick embryos with vector-based small interfering RNA system. (2003)
  • 著者名/発表者名: Katahira, T., Nakamura, H.
  • 雑誌名: Dev.Growth Differ. 45 ページ: 361-367
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より