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2008 年度 実績報告書

体節形成周期を規定する分子時計のメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 17370081
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

別所 康全  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (70261253)

キーワード発生生物学 / 体節形成 / 転写因子 / ネガティブフィードバック / 振動 / 遺伝子発現 / Notch / 形態形成
研究概要

脊椎動物の胚の繰り返し構造である体節は、体節原基が一定時間ごとに分節化することで等間隔パターンとして形成される。すなわち体節形成は、発生過程において時間的制御を受ける現象の代表例であり、時間的周期性を利用した形態形成のよいモデルである。これまでの研究により、体節原基細胞内で分子発現めオシレーションがおこり、その周期性が分子時計として分節化の時空間的周期性を制御していることが明らかになっている。
本研究は、体節原基での分子発現のオシレーションの周期性が、体節分節化の時空間的周期性に変換される分子メカニズムを明らかにすることを目的として行われた。以前に我々は、体節原基に特異的に発現する転写因子Hes7を発見し、Hes7を介したNotchシグナル系のネガティブフィードバックループが分子発現のオシレーションの基本的なメカニズムであることを明らかにしている。本研究ではNotch抑制因子であるNrarpのノックアウトマウスを作製し、Notchシグナルの体節形成周期決定における役割を解析した。Nrarpをノックアウトすると、分子発現のオシレーションが不安定になり、遺伝子発現のノイズや環境からのかく乱に脆弱になることを明らかにし、また数理的な解析でそれを裏付けた。このことからNrarpのフィードバックループが体節分節化のメカニズムのロバスト性に寄与していることが明らかになった。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2009 2008

すべて 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [学会発表] 体節形成周期の制御機構2009

    • 著者名/発表者名
      別所康全
    • 学会等名
      第114回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      20090328-20090330
  • [学会発表] The Mechanism of The Biological Clock That Controls Animal Development.2008

    • 著者名/発表者名
      Bessho Y.
    • 学会等名
      International Joint Symposium Frontier In Biomedical Sciences : From Genes to Applications.
    • 発表場所
      Yogyakarta, Indonesia
    • 年月日
      20081124-20081125
  • [図書] Advances in Experimental Medicine and Bioloby, vol. 638, Somitogenesis (bHLH Proteins and their Role in Somitogenesis)2008

    • 著者名/発表者名
      Maroto, M.
    • 総ページ数
      194
    • 出版者
      Landes Bioscience and Spronger Science+Business Media, LLC (New York)

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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