2018 年度研究成果報告書

「拡散しない反応拡散」に基づく形態形成の分子機構

研究課題

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研究課題/領域番号	15KT0079
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	基金
応募区分	特設分野
研究分野	構成的システム生物学
研究機関	大阪大学
研究代表者	渡邉正勝大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (90323807)
研究協力者	臼居優近藤滋
研究期間 (年度)	2015-07-10 – 2019-03-31
キーワード	反応拡散 / 色素細胞 / パターン形成 / ギャップ結合
研究成果の概要	生物の形は、その構成要素である細胞の配置に依存するが、時としてその配置は細胞間の相互作用依存的に決定される。この、細胞自律的な形態形成の分子メカニズムの解明を目指して、ゼブラフィッシュの体表模様形成機能の解析を行った。体表模様の構成因子には黄色素細胞と黒色素細胞があり、この細胞間には重要な細胞間相互作用が存在する。今回、この細胞間相互作用に関与する因子として、黒色素細胞が伸ばす細胞仮足、ならびにコネキシンとNotchに着目して解析を行った。
自由記述の分野	発生生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究は生物の形を決める分子メカニズムの解明を目指した基礎研究である。ゼブラフィッシュの体表模様を研究のモデルケースとし、黒色素細胞の集団サイズを規定するメカニズムの解明を目指している。今回の研究により、細胞集団サイズを決めるメカニズムの一つとして、ギャップ結合ネットワークの存在を示した。ギャップ結合は、、細胞間の低分子化合物の通過を制御し、細胞間相互作用に直接的に作用するチャネル分子である。更には、このネットワークには細胞間の接触が必要であり、これを仲介する細胞仮足の上に成り立つこととNotchシグナルが相補的に作用していることを示した。