色素細胞のサブタイプを生み出す分化制御機構の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23570077
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 橋本 寿史 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 助教 (30359757)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• キーワード: 細胞運命決定

研究実績の概要

神経堤細胞の派生物である色素細胞は、その発生過程で異なるサブタイプが分化する。我々は、sox5変異がメダカの白および黄色素胞に発生異常をもたらすことを見出した。本研究は、分子遺伝学的な手法を用いて、神経堤細胞から黄および白色素細胞への運命決定においてSox5が果たす役割を明らかにすることを目的とした。
昨年度までの結果から、白および黄色素胞の前駆細胞である黄白共通前駆細胞はpax7陽性であり、その発生にはpax7が必要であることが明らかとなっている。一方、sox5はpax7陽性細胞の一部において発現し、sox5陽性細胞は黄色素胞に分化する。そこで、組換え技術を用いて、黄色素胞を持たないsox5変異体のpax7陽性細胞にsox5を強制発現させたところ、黄色素胞の発生が回復した。このことは、メダカにおける黄色素胞への運命決定にpax7とsox5が協調的に作用していることを示唆する。
先行研究により、Sox5は、Sox10との相互作用を通じて、様々な器官や組織の細胞分化を制御することが報告されている。メダカの色素細胞の発生におけるSox5の作用機序を明らかにするため、TALENおよびTILLING法によってsox10(aおよびb)変異体を作製した。sox5;sox10多重変異体における色素細胞の表現型を観察したところ、Sox5はSox10との競合的に働いて、黄色と白色のみならず、黒および虹色素胞の運命選択にも寄与していることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Taking striping up a notch. (2014)
  • 著者名/発表者名: Goda M, Kelsh RN, Hashimoto H
  • 雑誌名: Pigment Cell and Melanoma Research 巻: 27 ページ: 688-689
  • DOI: 10.1111/pcmr.12288
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Positional cloning of three leucophore mutants indicates a close relation of leucophore and xanthophore in medaka. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimura T, Nagao Y, Hashimoto H, Yamamoto-Shiraishi Y, Yabe T, Takada S, Kinoshita M, Kuroiwa A, Naruse K
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences USA 巻: 111 ページ: 7343-7348
  • DOI: 10.1073/pnas.1311254111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sox5 functions as a fate switch in medaka pigment cell development. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagao Y, Suzuki T, Shimizu A, Kimura T, Seki R, Adachi T, Inoue C, Omae Y, Kamei Y, Hara I, Taniguchi Y, Naruse K, Wakamatsu Y, Kelsh RN, Hibi M, Hashimoto H
  • 雑誌名: PLoS genetics 巻: 10(4) ページ: e1004246
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1004246
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Multiple pigment cell types contribute to the black, blue, and orange ornaments of male guppies (Poecilia reticulata). (2014)
  • 著者名/発表者名: Kottler VA, Koch I, Floetenmeyer M, Hashimoto H, Weigel D, Dreyer C
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9(1) ページ: e85647
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0085647
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Roles of sox10 and its genetic interaction with sox5 in pigment cell development. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagao Y, Takada H, Seki R, Kamei Y, Hara I, Kimura T, Taniguchi Y, Naruse K, Kelsh RN, Hibi M, Hashimoto H
  • 学会等名: 第２０回小型魚類研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-21
• [学会発表] Sox5 controls a fate choice during pigment cell development in medaka. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagao Y, Adachi T, Shimizu A, Seki R, Inoue C, Kamei Y, Hara I, Kimura T, Taniguchi Y, Naruse K, Kelsh RN, Wakamatsu Y, Hibi M, Hashimoto H
  • 学会等名: 第４7回日本発生生物学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2014-05-24 – 2014-05-27
• [学会発表] Sox5 functions as a fate switch in medaka pigment cell development. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto H
  • 学会等名: 2nd Strategical Meeting for Medaka Research
  • 発表場所: セビリア、スペイン
  • 年月日: 2014-04-10 – 2014-04-12