Molecular mechanisms leading to the balance between qualitative and quantitative changes of the neural progenitor cells

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H03684
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: Sasai Noriaki 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (80391960)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西 晶子 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (50772422) ; 別所 康全 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70261253)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 神経管 / シグナル因子 / ソニック・ヘッジホッグ / シグナルの経時的変化 / ニワトリ胚

Outline of Final Research Achievements

In embryonic organs, many types of cells are present with a specific amount (cell number) and pattern (relative position). This is caused by the three stages of differentiation; the cell fate determination, proliferation of progenitor cells, and time to differentiation. In this study, we analyzed temporal changes in signal activity of Sonic Hedgehog, one of the signaling molecules that control pattern formation and cell differentiation. We consequently identified a factor that controls this temporal change. In addition, in order to clarify the region-specific cell growth control mechanism, we clarified the mechanism that controls the low-proliferation of the floor plate cells. We furthermore clarified the function of the membrane protein expressed in the neural stem cells.

Free Research Field

発生生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

胚発生の器官発生において、様々なシグナル経路が存在することはこれまでも示されてきたが、各前駆細胞がどのようにこのシグナル因子に応答し、自身の性質を変化させるかについては不明な点が多かった。今回のプロジェクトによって、シグナル活性の経時的変化とその制御因子が明らかになったこと、また各細胞の増殖メカニズムが明らかになったことは、器官発生に関する基礎生物学的知見の蓄積ばかりでなく、再生医療に向けた基盤技術の開発、とりわけ幹細胞から作成する臓器のサイズ制御やスケーリング技術の開発に重要である。