初期胚に見出された新規ホスファチジルイノシトール3キナーゼ結合分子の機能解析

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25850220
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 亀井 宏泰 東京大学, 農学生命科学研究科, 特任研究員 (00610362)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: PI3K結合分子 / 胚性幹細胞 / ゼブラフィッシュ

研究実績の概要

本年度の研究では、ゼブラフィッシュ胚における PI3K-p110b の結合分子に関して解析を行った。ゼブラフィッシュ胚はその発生の早さや透明度、操作性において胚発生の初期を研究する上で好適な実験動物である。本研究ではさらに研究を進めるため、前年度までの初期胚特異的な PI3K-p110b 結合タンパク質の解析に加え、既知の PI3K-p110b と複合体を形成する可能性の有る分子のcDNAをゼブラフィッシュ胚からクローニングした。これまでの所、７種類のインスリン受容体基質 (Insulin receptor substrate: IRS) のゼブラフィッシュホモログの存在を確認し、うち６種類のIRS分子に関して全翻訳配列をカバーするcDNAを単離する事に成功している。また、PI3KAP/XB130分子のゼブラフィッシュホモログに関しても全長をコードするcDNAを単離した。さらに、これらの分子に関しモルフォリノアンチセンスオリゴ (MO) を用いて発現阻害実験を行い、胚の正常発生率や生存率を調べた。IRSについては、胚の正常な成長に関与する事が示唆されているIRS-1分子や、主に生体組織の代謝や生殖機能の発達等に関与するIRS-2 分子に関して調べた。その結果、IRS-1 の発現阻害では、発生初期において生存率が低下する傾向が見られるがIRS-2 の発現阻害ではIRS-1ほど顕著な影響は見られない、という結果が得られた。このことからIRS-1とIRS-2はそれぞれに異なる役割を持つ事が示唆された。現在、低酸素をはじめとする代謝状態の変化が引き起こされる条件において、これらの分子が発生初期で果たす役割についても解析・検討を加えている。これらの成果は、ゼブラフィッシュ胚を用いてPI3K-p110b の働きを調べる場合に有用な知見となる事が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Nedd4-induced monoubiquitination of IRS-2 enhances IGF signalling and mitogenic activity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fukushima, T., Yoshihara H., Furuta H., Kamei H., Hakuno F., Luan J., Duan C., Saeki Y., Tanaka K., Iemura S., Natsume T., Chida K., Nakatsu Y., Kamata H., Asano T., Takahashi S.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 6 ページ: 6780
  • DOI: doi: 10.1038/ncomms7780
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo loss of function study reveals the short stature homeobox-containing (shox) gene plays indispensable roles in early embryonic growth and bone formation in zebrafish. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sawada R., Kamei H., Hakuno F., Takahashi S., Shimizu T.
  • 雑誌名: Dev. Dyn. 巻: 244 ページ: 146-156
  • DOI: 10.1002/dvdy.24239
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Early embryonic Irs1 signaling governs the neural crest cell survival that is indispensable for catch-up growth in zebrafish embryo induced by the changing environmental oxygen tension. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kamei H., Yoneyama Y., Sawada R., Duan C., Hakuno F., Shimizu T., Takahashi S.
  • 学会等名: Gordon Research Conference "Insulin-Like Growth Factors In Physiology & Disease”
  • 発表場所: Ventura, CA, USA
  • 年月日: 2015-03-08 – 2015-03-15
• [学会発表] PI 3-kinase-binding protein PI3KAP plays an important role in cell migration and is required for embryogenesis in zebrafish. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kawauchi H., Yamanaka D., Kamei H., Hakuno F., Minami S., Chida K., Takahashi S.
  • 学会等名: Gordon Research Conference "Insulin-Like Growth Factors In Physiology & Disease”
  • 発表場所: Ventura, CA, USA
  • 年月日: 2015-03-08 – 2015-03-15
• [学会発表] Insulin receptor substrate-1 promotes embryonic growth through IGF-IR signal-dependent and -independent mechanisms in response to developmental stages and environmental oxygen availability. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kamei H., Sawada R., Yoneyama Y., Hakuno F., Shimizu T., Takahashi S.
  • 学会等名: The 7th International Congress of GRS and IGF Society in Singapore
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] Roles of insulin receptor substrate-1 in catch-up growth: A lesson from tiny fish embryo. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kamei H.
  • 学会等名: INTERNATIONAL SEMINAR “Evolution of Insulin-like Peptides and Their Function:Development, Growth, Metabolism and Ageing”
  • 発表場所: Tokyo, JAPAN
  • 年月日: 2014-10-14 – 2014-10-14
  • 招待講演
• [学会発表] 低酸素環境で成長が遅滞したゼブラフィッシュ胚が常酸素環境で追いつき成長を起こす機構の解明：インスリン受容体基質（IRS）-1の機能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 亀井宏泰・山口里恵・米山鷹介・伯野史彦・清水俊明・高橋伸一郎
  • 学会等名: 日本内分泌学会学術総会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-04-24 – 2014-04-26
• [学会発表] ゼブラフィッシュの初期発生におけるphosphatidylinositol 3-kinase（PI3K）の新規結合タンパク質の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川内啓希・山中大介・亀井宏泰・南史郎・伯野史彦・千田和広・高橋伸一郎
  • 学会等名: 日本内分泌学会学術総会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-04-24 – 2014-04-26
• [備考] 動物細胞制御学研究室のホームページ
  • URL: http://endo.ar.a.u-tokyo.ac.jp