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2011 年度 実績報告書

脊椎動物心臓形成時におけるヒアルロン酸依存的シグナル経路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22770204
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

伊藤 弓弦  独立行政法人産業技術総合研究所, 幹細胞工学研究センター, 研究チーム長 (30500079)

キーワード発生・分化 / マイクロアレイ / 糖鎖 / 再生医学 / シグナル伝達
研究概要

昨年度までの成果として、マイクロアレイによって、多くのヒアルロン酸依存的シグナル経路の候補遺伝子を同定した。これら同定された338種類の遺伝子の内、92種類は断片的な配列情報しかないESTであるため、これらの遺伝子については解析対象外とした。さらに、残りの246種類の遺伝子の内、すでにツメガエルの各器官形成に対する機能が分かっている遺伝子が163種類あり、これらの遺伝子においても解析対象外とした。その結果、83種類の遺伝子が残った。これらの遺伝子は(1)ツメガエル以外で心臓形成に関与が示されているもの、(2)全生物において機能未知なものである。よって、これらの遺伝子を今後の解析対象とし、MA69からMA155とナンバリングした。
さらに、候補遺伝子の中でも心臓で発現している遺伝子および心臓形成との関与が示される血管・血球・肝臓で発現している遺伝子についてより絞込みを行うために、これらの遺伝子に対してWhole mount in situ hybridizationを行い、それぞれの発現領域を解析した。解析には、stage8、10、12、15、18、23、28、34、38、44のツメガエル胚を用いた。その結果、心臓での発現が検出された遺伝子は、MA4、MA115、MA121、MA128、MA135、MA140の6種類であった。また、心臓形成に関与していると思われる血管での発現が検出された遺伝子が6種類であった。さらに、Xhas2の翻訳が重要であると示唆された肝臓での発現が検出された遺伝子は4種類、血球での発現が検出されたのは12種類であった。
この結果から、マイクロアレイによって同定した遺伝子の中でも、心臓形成においてヒアルロン酸の制御化にあり、かつ心循環系で発現している新規の遺伝子が明らかとなった。よって、今後はこれらの遺伝子の機能解析を行っていく予定である。

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

本研究課題では、殆ど理解が進んでいないヒアルロン酸支配下のシグナル経路を、両生類モデル生物の利点を駆使して明らかにするものである。今年度はその特性を生かした大規模スクリーニング及び網羅的な発現解析を行い、新規心臓形成関連遺伝子を多数同定した。よって上記の評価とした。

今後の研究の推進方策

これからは、同様に両生類モデル生物の利点である、「胚へのマイクロインジェクションによる過剰発現系」を駆使して、網羅的に機能解析を推進する予定である。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Ubc9 negatively regulates BMP-mediated osteoblastic differentiation in cultured cells2012

    • 著者名/発表者名
      Yukita A, Hosoya A, Ito Y, Katagiri T, Asashima M, Nakamura H
    • 雑誌名

      Bone

      巻: 50 ページ: 1092-1099

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Ca(2)(+) signaling mechanisms and cell motility in presumptive ectodermal cells during amphibian gastrulation2011

    • 著者名/発表者名
      Takano K., Obata S., Komazaki S., Masumoto M., Oinuma T., Ito Y., Ariizumi T., Nakamura H., Asashima M.
    • 雑誌名

      Dev.Growth Differ.

      巻: 53 ページ: 37-47

    • DOI

      10.1111/j.1440-169X.2010.01220.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ycome diagnosis of human induced pluripotent stem cells using lectin microarra2011

    • 著者名/発表者名
      Tateno H., Toyoda M., Saito S., Onuma Y., Ito Y., Hiemori K., Fukumura M., Nakasu A., Nakanishi M., Ohnuma K., Akutsu H., Umezawa A., Horimoto K., Hirabayashi J., Asashima M.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 286 ページ: 20345-20353

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Insulin biosynthesis in neuronal progenitors derived from adult hippocampus and the olfactory bulb2011

    • 著者名/発表者名
      Kuwabara T., Kagalwala M.N., Onuma Y., Ito Y., Warashina M., Terashima K., Sanosaka T., Nakashima K., Gage F.H., Asashima, M
    • 雑誌名

      EMBO Mol.Med.

      巻: 3 ページ: 742-754

    • DOI

      10.1002/emmm.201100177

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 発生学から見た再生医療2011

    • 著者名/発表者名
      浅島誠、伊藤弓弦、栗崎晃
    • 雑誌名

      再生医療

      巻: 10 ページ: 17-33

  • [学会発表] 幹細胞評価基盤技術開発に向けたアプローチ2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤弓弦
    • 学会等名
      第11回産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • 発表場所
      (独)産業技術総合研究所(茨城県)(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-31
  • [学会発表] 持続発現型RNAベクターを用いたヒトiPS細胞樹立法の確立2012

    • 著者名/発表者名
      大高真奈美、佐野将之、西村健、高安聡子、小沼泰子、中島由郎、伊藤弓弦、池原譲、浅島誠、中西真人
    • 学会等名
      第11回産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • 発表場所
      (独)産業技術総合研究所(茨城県)
    • 年月日
      2012-01-31
  • [学会発表] 心臓形成におけるMEF2cスプライシングバリアントの機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      野曽原志帆、原本悦和、小沼泰子、伊藤弓弦、王碧昭
    • 学会等名
      第11回産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • 発表場所
      (独)産業技術総合研究所(茨城県)
    • 年月日
      2012-01-31
  • [学会発表] 初期心臓形成に関与するヒアルロン酸経路の解析2012

    • 著者名/発表者名
      岩本麻未、伊藤弓弦、王碧昭
    • 学会等名
      第11回産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • 発表場所
      (独)産業技術総合研究所(茨城県)
    • 年月日
      2012-01-31
  • [学会発表] 初期心臓形成に関与するヒアルロン酸シグナル経路の解析2012

    • 著者名/発表者名
      岩本麻未、伊藤弓弦、王碧昭
    • 学会等名
      テクノロジーショーケースinつくば2012
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2012-01-13
  • [学会発表] Isolation and characterization of sexually dimorphic genes during early gonadogenesis in Xenopus laevis2011

    • 著者名/発表者名
      Shuji Mawaribuchi, Nozomi Ikeda, Kazuko Fujitani, Asako Otomo, Kei Tamura, Mikako Wada, Yosuke Kamata, Yuzuru Ito, Yasuko Onuma, Mihcihiko Ito, Nobuhiko Takamatsu
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2011-12-13
  • [学会発表] ネッタイツメガエルの研究基盤整備2011

    • 著者名/発表者名
      矢尾板芳郎、浅島誠、高瀬稔、高橋秀治、伊藤弓弦
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2011-12-13
  • [学会発表] ヒトiPS細胞を用いた無血清・無フィーダー培養による心筋誘導系の確立2011

    • 著者名/発表者名
      小池怜、伊藤弓弦、吉満亮介、丸山篤史、大沼清
    • 学会等名
      第33回日本バイオマテリアル学会
    • 発表場所
      京都府民総合交流プラザ(京都府)
    • 年月日
      2011-11-21
  • [学会発表] アフリカツメガエル2次胚形成における遺伝子発現2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤英二、小沼泰子、三浦直行、伊藤弓弦
    • 学会等名
      第84回日本生化学会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] アフリカツメガエル2次胚形成における遺伝子発現について2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤英二、小沼泰子、三浦直行、伊藤弓弦
    • 学会等名
      第44回日本発生生物学会(APDBN共催)
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
    • 年月日
      2011-05-18

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公開日: 2013-06-26  

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