胚発生と対応する幹細胞群を活用した、神経系原基形成の遺伝子制御ネットワークの研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22247035
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 近藤 寿人 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (70127083)
• 連携研究者: 蒲池 雄介 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 准教授 (90263334) ; 内川 昌則 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 助教 (80346147) ; 竹本 龍也 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 助教 (30443899)
• 研究期間 (年度): 2010-05-31 – 2014-03-31
• キーワード: エピブラスト / 前部神経板 / 後部神経板 / 転写因子 / Sox2 / 幹細胞 / 原腸陥入

研究概要

体細胞系列の前駆体であるエピブラストから神経板（神経系原基）が生み出されるプロセスを、Sox2エンハンサー欠損マウス胚やエピブラスト幹細胞を活用して研究した。N2エンハンサーが活性を持つ前部神経板は、神経系発生の促進と、他の細胞系列を抑制する転写制御とが同時に作動することによって、エピブラストから直接生み出される。一方、N1エンハンサーが活性を持つ後部神経板は、中胚葉と神経板の共通の前駆体である「体軸幹細胞」から発生すること、Tbx6に依存したN1の抑制によって中胚葉が生み出されることがわかった。これらの知見は、体細胞系列分離に関する三胚葉説をはじめとする旧説を根本から塗り替えるものである。

研究成果

• [雑誌論文] Dkk1-dependent inhibition of Wnt signaling activates Hesx1 expression through its 5' enhancer and directs forebrain precursor development (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsuda K, Kondoh H.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 19 ページ: 374-385
  • DOI: 10.1111/gtc.12136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lovell-Badge R, Takemoto T, Kondoh H. Regulation of mesodermal precursor production by low-level expression of B1 Sox genes in the caudal lateral epiblast (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshida M, Uchikawa M, Rizzoti K
  • 雑誌名: Mech Dev 巻: 132 ページ: 59-68
  • DOI: 10.1016/j.mod.2014.01.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sox proteins : regulators of cell fate specification and differentiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Kamachi, Y, Kondoh, H
  • 雑誌名: Development 巻: 140 ページ: 4129-4244
  • DOI: 10.1242/dev.091793
  • 査読あり
• [雑誌論文] Progression of neurogenesis in the inner ear requires inhibition of Sox2 transcription by neurogenin1 and neurod1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Evsen, L., Sugahara, S., Uchikawa, M., Kondoh, H., Wu, DK.
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 33 ページ: 879-890
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.4030-12.2013
  • 査読あり
• [雑誌論文] A systematic survey and characterization of enhancers that regulate Sox3 in neurosensory development in comparison with Sox2 enhancers (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, N., Kamimura, Y., Ishida, Y., Takemoto, T., Kondoh, H., Uchikawa, M.
  • 雑誌名: Biology 巻: 1 ページ: 714-735
  • DOI: 10.3390/biology1030714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Axial stem cells deriving both posterior neural and mesodermal tissues during gastrulation (2012)
  • 著者名/発表者名: Kondoh, H., Takemoto, T.
  • 雑誌名: Curr Opin Genet Dev 巻: 22 ページ: 374-380
  • DOI: 10.1016/j.gde.2012.03.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptional regulatory networks in epiblast cells and during anterior neural plate development as modeled in epiblast stem cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwafuchi-Doi, M., Matsuda, K., Murakami, K., Niwa, H., Tesar, P. J., Aruga, J., Matsuo, I., Kondoh, H.
  • 雑誌名: Development 巻: 139 ページ: 3926-3937
  • DOI: 10.1242/dev.085936
  • 査読あり
• [雑誌論文] B1 and B2 Sox gene expression during neural plate development in chicken and mouse embryos : universal versus species-dependent features (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchikawa, M., Yoshida, M., Iwafuchi-Doi, M., Matsuda, K., Ishida, Y., Takemoto, T. Kondoh, H.
  • 雑誌名: Dev Growth Differ 巻: 53 ページ: 761-771
  • DOI: 10.1111/j.1440-169X.2011.01286.x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tbx6-dependent Sox2 regulation determines neural or mesodermal fate in axial stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Takemoto, T., Uchikawa, M., Yoshida, M., Bell, D. M., Lovell-Badge, R., Papaioannou, V. E., Kondoh, H.
  • 雑誌名: Nature 巻: 470 ページ: 394-398
  • DOI: 10.1038/nature09729
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Pou5f1/Pou3f- dependent but SoxB-independent regulation of conserved enhancer N2 initiates Sox2 expression during epiblast to neural plate stages in vertebrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Iwafuchi-Doi, M., Yoshida, Y., Onichtchouk, D., Leichsenring, M., Driever, W., Takemoto, T., Uchikawa, M., Kamachi, Y., Kondoh, H.
  • 雑誌名: Dev Biol 巻: 352 ページ: 354-366
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2010.12.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] SOX-partner code for cell specification: Regulatory target selection and underlying molecular mechanisms (2010)
  • 著者名/発表者名: Kondoh, H., Kamachi, Y.
  • 雑誌名: Int J Biochem Cell Biol 巻: 42 ページ: 391-399
  • DOI: 10.1016/j.biocel.2009.09.003
  • 査読あり
• [学会発表] Inhibitory mechanisms required for deriving specific somatic lineages from the epiblast (2013)
  • 著者名/発表者名: Kondoh, H
  • 学会等名: The 61^<st> NIBB conference "Cellular Community in Mammalian Embryogenesis"
  • 発表場所: Okazaki, Japan
  • 年月日: 20130710-12
• [学会発表] Distinct regulatory mechanisms for the genesis of anterior and posterior neural plates, the primordia for brain and spinal cord (2013)
  • 著者名/発表者名: Kondoh H
  • 学会等名: Symposium on Sensory Systems & Neural Circuits
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20130211-12
• [学会発表] Generation of neural primordia in vertebrate embryos by mechanisms that challenge the classical models (2011)
  • 著者名/発表者名: Kondoh H
  • 学会等名: Commemorative Symposium for the 27th International Prize for Biology "Genetic Regulation of Development"
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20111130-1201
• [学会発表] Distinct regulatory mechanisms for the genesis of anterior and posterior neural plates (2011)
  • 著者名/発表者名: Kondoh H
  • 学会等名: Hong Kong Society for Developmental Biology Symposium "From Embryology to Disease Mechanisms"
  • 発表場所: Hong Kong
  • 年月日: 20111126-27
• [学会発表] Generation of neural primordia in vertebrate embryos by mechanisms that challenge the classical models (2011)
  • 著者名/発表者名: Kondoh H
  • 学会等名: "Cold Spring Harbor Asia Conference on Developmental Control of Sex, Growth and Cellular Fate"
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 年月日: 20111011-15
• [備考] ① 論文⑨に関する新聞報道(2011年2月17日):毎日新聞、日本経済新聞、読売新聞、朝日新聞、産經新聞ほか。
• [備考] ② 本研究の科研費NEWS での紹介:2011年度 VOL.2,最新の研究成果トピックス「三胚葉モデル」にかわる新しい機構による、神経系の成立。