2017 Fiscal Year Annual Research Report
Epigenetic regulation for blastema formation during leg regeneration in the cricket
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15K06897
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
板東 哲哉 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 講師 (60423422)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 器官再生 / エピジェネティクス / ヒストン / マクロファージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトやマウスなどの哺乳類は器官再生能が低いため失われた手足が再生することは無いが、魚類や両生類、昆虫などは再生能が高い。不完全変態昆虫の幼虫は高い再生能を有し、付属肢の一部を失っても数週間以内に機能的形態的に再生することが可能である。フタホシコオロギの幼虫の脚を切断すると、創傷治癒、再生芽形成、位置情報の認識、再パターニングの4ステップを経て失われた部分が再生される。再生芽形成や再パターニングはエピジェネティックな機構を介した遺伝子発現の変化によりもたらされると考えられている。ヒストンH3K27メチル化酵素E(z)やヒストンH3K27脱メチル化酵素Utxは再パターニングにおけるパターン形成遺伝子の発現に重要であったが、再生芽形成には必須ではなかった。
再生芽形成過程を制御するエピジェネティック因子を同定することを目的とし、マクロファージ枯渇個体の脚再生過程を解析したところ、マクロファージ枯渇固体では脚再生が起こらず、自然免疫に関連するシグナル分子の発現が低下していた。マクロファージ枯渇個体の再生脚を抗体染色したところ、ヒストンH3K27me3は変化していなかったが、ヒストンH3K9acが低下していた。ヒストンアセチル化酵素をコードするNejireやヒストン脱アセチル化酵素をコードするRpd3に対するRNAiを行った個体では再生能が低下することから、創傷治癒過程で活性化したマクロファージがヒストンのアセチル化修飾を変化させることで再生芽形成を促進することが示唆された。
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