| 研究課題/領域番号 |
17J03677
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
穐枝 佑紀 群馬大学, 生体調節研究所, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| キーワード | 発生 / 細胞競合 / Wntシグナル / モルフォジェン / イメージング |
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| 研究実績の概要 |
動物の組織構築は、Wnt/β-cateninシグナルやBMPシグナルなどのモルフォジェンシグナルの活性強度勾配によって制御されている。私は、これまでの研究でβ-catenin活性に異常を持つ細胞が周辺の正常細胞の働きによって初期胚から積極的に排除されることと、この異常細胞排除を人為的に抑制すると胚発生に異常が生じることを示した。私はこの知見から、動物初期胚はWnt/β-cateninシグナル依存的な組織構築プログラムを確実に実行するために "不適切なβ-catenin活性強度を持つ細胞"を感知して積極的に取り除くシステムを備えている、という仮説を立てた。しかしながら、動物組織がどのようなメカニズムでWnt/β-cateninシグナル異常細胞を感知して排除するのか、については不明である。前年度の解析から、異常細胞の感知にはCadherinが関与することが分かり、また異常細胞の細胞死にはTGF-βタイプのSmadの活性化による活性酸素種(ROS)上昇が必要であることが分かった。今年度は、とくに生理的状況下においての解析を進めた。具体的には、通常の発生過程で自然発生するWnt/β-catneinシグナル異常細胞の出現とその異常細胞の細胞死を発光と蛍光のdual in vivoイメージングにより明らかにした。また、人為的に誘導したWnt/β-cateninシグナル異常細胞の解析から明らかになった異常細胞の感知と細胞死の誘導メカニズムが、自然発生するWnt/β-cateninシグナル異常細胞でも同様に起きているのかを明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
前年度のメカニズム解析を成果としてまとめ、論文投稿できた。リバイス段階であり、またプレプリントサーバーbioRxivにて既に公開済みである。さらに、人為的に誘導した状況下のみならず、生理的条件下で生じるWntシグナル異常細胞の解析を進めたことにより、生理学的意義を大きく深めることができたから。
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| 今後の研究の推進方策 |
Wnt/β-cateninシグナルは、初期胚だけでなく腸管や肝臓などの構築後組織においても活性勾配を形成しており、その組織の機能や恒常性維持に寄与する。今後は、ゼブラフィッシュを用いた解析から明らかになった、Wntシグナル異常細胞の排除システムが、構築後組織でも起きるのかについて解析を進めていく。また、BMPシグナルやShhシグナルは、Wnt/β-cateninシグナルと同様に、動物初期胚において活性勾配を形成して組織に位置情報を与え、胚発生を支えており、その勾配の乱れは胚発生を破綻させる。この事実は、BMPシグナルやShhシグナルの活性異常を生じた細胞も、Wnt/β-cateninシグナル異常細胞と同様に、ゼブラフィッシュ初期胚から排除される可能性を期待させる。BMPシグナルとShhシグナル異常細胞も排除されるのかについて解析を行う。これらのシグナル異常細胞とWnt/β-cateninシグナル異常細胞の排除のメカニズムが共通の分子基盤を介するのかなども解析していく。
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