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2022 年度 実績報告書

細胞の集団的振る舞いに着目した奇形・形態異常の惹起メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 19K22433
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, 先端科学技術研究科, 教授 (70261253)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2023-03-31
キーワード形態異常 / 奇形 / 体節 / 発生 / 脊椎骨 / 転写因子 / 遺伝子発現
研究実績の概要

本研究では、脊椎骨の癒合を奇形発生のモデル系として、脊椎骨の原基である体節の細胞の集団的振る舞いに着目することで奇形・形態異常が惹起されるメカニズムの解明を試みる。脊椎骨は発生中期の分節構造である体節から分化 する。体節は多数の細胞が集まったものであるが、ひとつの体節の前側半分と後側半分マーカーでは明確に区別される。前側の細胞は細胞塊を作り、隣の体節の後側の細胞塊と合わさることにより1つの脊椎骨が形成される。したがって1つの体節の前側と後側の境界が2つの脊椎骨の間に相当するので、前側と後側の細胞が入り混じっていると、細胞塊どうしの分離が不完全になり、脊椎骨の癒合が生じると考えられる。
これまでに妊娠マウスにバルプロ酸を投与すると胎仔に体節形成異常が見られ、新生マウスで脊椎骨に癒合などの奇形が生じることを我々は明らかにしてきた。体節形態異常の位置と脊椎骨の癒合の位置は、バルプロ酸投与のタイミングに依存して変化することを見いだし、バルプロ酸の作用点が未分節中胚葉であることを明らかにした。また、細胞レベルの遺伝子発現の同調性を解析し、バルプロ酸が未分節中胚葉において細胞間の振動遺伝子の発現の同調性を乱すことが体節の形態形成異常、脊椎骨の奇形を引き起こすことを明らかにした。さらにNrarpノックアウトマウスでは、バルプロ酸投与による振動遺伝子発現の同調性の乱れが大きいために、体節形成異常、脊椎骨の奇形の範囲が広くなることを明らかにした。これらのことから本研究で我々は奇形・形態異常の惹起メカニズムに細胞間での遺伝子発現の同調性が関与することを明らかにした。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Interplay between HTRA1 and classical signalling pathways in organogenesis and diseases2022

    • 著者名/発表者名
      Oka Chio、Saleh Razwa、Bessho Yasumasa、Reza Hasan Mahmud
    • 雑誌名

      Saudi Journal of Biological Sciences

      巻: 29 ページ: 1919~1927

    • DOI

      10.1016/j.sjbs.2021.11.056

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] The morphogenesis of fingerprint like structure "Microridges" in zebrafish skin cells2022

    • 著者名/発表者名
      Yasuko Inaba, Yasumasa Bessho
    • 学会等名
      日本発生生物学会 第55回大会
  • [学会発表] Relationship between organ size and function in lateral ine organ in zebrafish2022

    • 著者名/発表者名
      Hodaka Yamamoto, Ryutaro Akiyama, Yasumasa Bessho, Takaaki Matsui
    • 学会等名
      17th International Zebrafish Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanism of apoptotic cell extrusion in zebrafish2022

    • 著者名/発表者名
      Sohei Yamada, Yasumasa Bessho, Yasuyuki Fujita, Yoichiroh Hosokawa, Takaaki Matsui
    • 学会等名
      17th International Zebrafish Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Valproic acid induces anomalies of somites and the axial skeleton in mice via perturbation of the somite segmentation clock2022

    • 著者名/発表者名
      Yasumasa Bessho, Yen Siang Wong, Seiya Kogami, Ryutaro Akiyama, Takaaki Matsui
    • 学会等名
      2nd International Conference on Genomics Nanotech & Bioengineering
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microridges形成におけるI-BARドメインタンパク質の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      長岡龍矢, 稲葉泰子, 別所康全
    • 学会等名
      第74回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] 粘膜上皮にみられる突出構造Microridgesにおけるムチンの機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      斎藤亜理沙, 稲葉泰子, 別所康全
    • 学会等名
      第74回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] Loss-of-function of hair cells in neuromast results in the formation of small neuromast2022

    • 著者名/発表者名
      Hodaka Yamamoto, Ryutaro Akiyama, Yasumasa Bessho, Takaaki Matsui
    • 学会等名
      第28回小型魚類研究会
  • [学会発表] NAD+生合成系酵素NAMPTによる腸上皮幹細胞の悪性化と腸バリア機能破綻の分子機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      中津秀介, 李卓青, 真島剛史, 魏杉, 中畑泰和, 山本穂高, 松井貴輝, 廣田俊, 別所康全, 金井賢一
    • 学会等名
      第45回 日本分子生物学会年会

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公開日: 2023-12-25  

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