Fgf8シグナルによる小脳分化の制御

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19370090
• 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)
• キーワード: オーガナイザー / Fgf8-Ras-ERK / シグナルトラレスダクション / Sprouty 2 / 小脳 / 視蓋 / 分化 / ニワトリ胚

研究概要

強いFgf8シグナルによりRas-ERK経路が活性化されると小脳が分化するが、正常発生、中脳胞での異所的小脳分化の過程を観察するとERKは活性化されたしばらく後に脱リン酸化され、その活性は押さえれれているように見える。そこで、小脳の分化にはERKが活性化され、その後その活性が押さえられる必要があるという仮説のもとに実験を行った。E2のニワトリ胚中脳-後脳部にFgf8bとドミナントネガティブ型Sprouty2(DN-Sprouty2)のエレクトロポレーションを行うと、中脳部ではERKが持続してリン酸化される。マーカー遺伝子の発現、組織構築を観察すると、中脳胞は視蓋として分化していた。Fgf8bとDN-Sprouty2のエレクトロポレーション後17時間たったときにMek阻害剤のU0126ビーズを中脳部に挿入すると、中脳胞に後脳のマーカー遺伝子の発現が誘導された。このことから、小脳の分化にはFgf8bによりRas-ERKが活性化され、その後Ras-ERK経路の負の調節因子によりERKの活性を抑制する必要があることが示された。次年度にTet-offシステムを用いて、共発現後DNSprouty2の発現を抑えると実際に小脳が分化するかどうか確認する。Ras-ERK経路の負の調節因子は複数存在するが、小脳の分化にはSprouty2が最も重要な働きを示しているように見える。

研究成果

• [雑誌論文] Isthmus organizer for mesencephalon and metencephalon. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, H., Sato, T. & Suzuki-Hirano, A.
  • 雑誌名: Dev Growth Differ 50(In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electroporation as an efficient method of gene transfer. (2008)
  • 著者名/発表者名: Odani, N. & Nakamura, H.
  • 雑誌名: Dev Growth Differ 50(In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] R-spondin2 expression in the apical ectodermal ridge is essential for outgrowth and patterning in mouse limb development. (2008)
  • 著者名/発表者名: Aoki, M., Kiyonari, H., Nakamura, H. & Okamoto, H.
  • 雑誌名: Dev Growth Differ 50 ページ: 85-95
  • 査読あり
• [雑誌論文] 峡部オーガナイザーと小脳分化制御・視蓋極性形成および網膜視蓋投射形成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 仲村春和、杉山清佳、佐藤達也、鈴木-平野明日香
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素 53 ページ: 373-378
• [雑誌論文] Role of Bone morphogenetic protein 4 in zebrafish semicircular canal development. (2007)
  • 著者名/発表者名: Omata, Y., Nojima, Y., Nakayama, S., Okamoto, H., Nakamura, H. & Funahashi, J.
  • 雑誌名: Dev Growth Differ 49 ページ: 711-719
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning and developmental expression of a chick G-protein-coupled receptor SCGPR1 (2007)
  • 著者名/発表者名: Odani N, Pfaff SL, Nakamura H, Funahashi J
  • 雑誌名: Gene Expr Patterns 7 ページ: 375-380
  • 査読あり
• [学会発表] Fgf signalingin tectal polarity formation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Harada, H. & Nakamura, H.
  • 学会等名: Gordon Conference, Fibroblast Growth Factors in Development & Disease.
  • 発表場所: II Ciocco, Italy
  • 年月日: 20080302-07
• [学会発表] Regulation of ERK phosphorylation for the MHB formation and cerebellar development. (2008)
  • 著者名/発表者名: Suzuki-Hirano, A. & Nakamura, H.
  • 学会等名: Gordon Conference, Fibroblast Growth Factors in Development & Disease.
  • 発表場所: II Ciocco, Italy
  • 年月日: 20080302-07
• [学会発表] Regulation of the Fgf8-Ras-ERK signaling pathway for cerebellar development. (2008)
  • 著者名/発表者名: Suzuki A., Sato T. & Nakamura, H.
  • 学会等名: ZAO Conference, The 1st International Conference of Tohoku Neuroscience GCOE, "from GENES to DEVELOPMENT and BEHAVIOR"
  • 発表場所: Zao Royal Hotel, Miyagi, Japan
  • 年月日: 20080123-24
• [学会発表] Role of En2 and Fgf signaling in tectal polarity formation (2007)
  • 著者名/発表者名: H. HARADA, J. TANAKA, Y. MATUSDA, A. SUZUKI-HIRANO, *H. NAKAMURA
  • 学会等名: SFN2007
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 20071103-07
• [学会発表] Establishment of anteroposterior axis of the chick optic tectum by Fgf-Ras-ERK signaling. (2007)
  • 著者名/発表者名: Harada, H., Matsuda, Y., Tanaka, J., Suzuki-Hirano, A., & Nakamura, H.
  • 学会等名: International Chick Meeting
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 20070411-14
• [学会発表] Analysis of coactosin, an actin binding protein, in neural crest cell migration (2007)
  • 著者名/発表者名: Hou, X., Katahira, T., Kimura J., & Nakamura, H.
  • 学会等名: International Chick Meeting
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 20070411-14
• [学会発表] Sequential regulations of ERK signaling activity and ceebellar development. (2007)
  • 著者名/発表者名: Suzuki-Hirano, A., Sato, T., & Nakamura, H.
  • 学会等名: International Chick Meeting
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 20070411-14
• [図書] Methods in Molecular Biology, Vol 461: Molecular Embryology: Meht-hods and Protocols, 2nd ed(Electroporation as an efficient method of gene transfer) (2008)
  • 著者名/発表者名: Funahashi, J., Nakamura, H. (eds. P. Sharpe and I. Mason)
  • 出版者: Humana Press, Totowa, NJ.(印刷中)
• [図書] 加齢医学(第VII章 脳はいかにしてかたちづくられるか) (2007)
  • 著者名/発表者名: 仲村春和(帯刀益夫、佐竹正延編)
  • 総ページ数: 300
  • 出版者: 東北大学出版会
• [図書] Encyclopedia of Neuroscience(Regionalization of the vertebrate central nervous system)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, H
  • 出版者: Springer-Verlag(印刷中)
• [備考]
  • URL: http://www.lifesci.tohoku.ac.jp/outline/neuro/neuroscience/molecular_neurobiology.html