Clarifying left-right asymmetry by imaging of cell signaling and tissue development

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19H01022
• Research Institution: National Cardiovascular Center Research Institute
• Principal Investigator: 望月 直樹 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 研究所長 (30311426)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中嶋 洋行 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (10467657) ; 迫 圭輔 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 上級研究員 (50786291) ; 福井 一 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (80551506)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 左右左 / クッパー胞 / カルシウム / 内胚葉 / 繊毛

Outline of Annual Research Achievements

従来の左右決定器官としてのノード結節 (ゼブラフィッシュKupffer's vesicle(KV)) 依存性の左右決定機構つまり、ＫＶの繊毛回転非依存性の左右決定機構についての実験を行った。KV胞の形成前からはdorsal forerunner cell (DFC) が内胚葉由来であることを確認して、KV構成内胚葉細胞(sox17) 陽性細胞のCa2+シグナルには大きな左右差がないことから、これらの細胞が内胚葉細胞としてK Vが消失後に左右差のある臓器構成細胞になるかを検討した。Tg(sox17:KikGR) はphotoconversion前後で、SOX１７陽性細胞を蛍光色の相違で空間的に区別することが可能であった。これまでの研究でKVのみのPhotoconversionではKV 構成細胞がノトコードと体節となることがわかったが、K Vの形成後にすでにK V内の左右決定因子による左右差決定機構が働いている内胚葉細胞についても検討するために、KVの吻側と尾側、さらには、KVの両側の系譜解析をphotoconversion後に行った。
昨年度から課題であったTg(spaw:EGFP)では検討できないSpaw分子の転写活性化の可視化から分泌されたSpawがどこまで到達するのかを調べる系の立ち上げのためのノックイン手法の確率を行った。蛍光タグをSpaw遺伝子のC末端にタグとして発現可能なデザインを完了してCRISPR/Casによる効率的なノックインの選択に水晶体で蛍光を同時に発現する遺伝子の作成も行った。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] MPI Bad Nauheim/WWU Munster(ドイツ)
  • Country Name: GERMANY
  • Counterpart Institution: MPI Bad Nauheim/WWU Munster
• [Int'l Joint Research] Washington University(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Washington University
• [Int'l Joint Research] University of Melbourne/Centenary Institute(オーストラリア)
  • Country Name: AUSTRALIA
  • Counterpart Institution: University of Melbourne/Centenary Institute
• [Journal Article] Endothelial cells regulate alveolar morphogenesis by constructing basement membranes acting as a scaffold for myofibroblasts. (2024)
  • Author(s): Watanabe-Takano H, Kato K, Oguri-Nakamura E, Ishii T, Kobayashi K, Murata T, Tsujikawa K, Miyata T, Kubota Y, Hanada Y, Nishiyama K, Watabe T, Fassler R, Ishii H, Mochizuki N, Fukuhara S.
  • Journal Title: Nat. Commun. Volume: 15 Pages: -
  • DOI: 10.1038/s41467-024-45910-y
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Rap1 small GTPase is essential for maintaining pulmonary endothelial barrier function in mice (2023)
  • Author(s): Yamamoto K, Watanabe-Takano H, Oguri-Nakamura E, Matsuno H, Horikami D, Ishii T, Ohashi R, Kubota Y, Nishiyama K, Murata T, Mochizuki N, Fukuhara S.
  • Journal Title: FASEB J . Volume: 37 Pages: -
  • DOI: 10.1096/fj.202300830RR
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Endoderm-derived islet1-expressing cells differentiate into endothelial cells to function as the vascular HSPC niche in zebrafish. (2023)
  • Author(s): Nakajima H, Ishikawa H, Yamamoto T, Chiba A, Fukui H, Sako K, Fukumoto M, Mattonet K, Kwon HB, Hui SP, Dobreva GD, Kikuchi K, Helker CSM, Stainier DYR, Mochizuki N.
  • Journal Title: Dev. Cell Volume: 58 Pages: 224-238
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2022.12.013.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 心臓と大血管はいかにして接続するのか？ －ゼブラフィッシュライブイメージングによる循環器系構築機構の解明－ (2023)
  • Author(s): 福本 萌、望月直樹
  • Organizer: 第96回日本生化学会
• [Presentation] Cdh6 connects the heart and great vessel by organizing collective cell adhesion between endocardial ECs and vascular ECs. (2023)
  • Author(s): Moe Fukumoto, Naoki Mochizuki
  • Organizer: 12th European Zebrafish Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Endoderm-derived endothelial cells constitute the vascular HSPC niche in zebrafish (2023)
  • Author(s): Hiroyuki Nakajima, Hiroyuki Ishikawa, Didier Stainier, Naoki Mochizuki
  • Organizer: Asia-Australia Vascular Biology Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 大阪大学大学院医学系研究科連携大学院循環微小画像医学
  • URL: http://www.z-cv.jp/renewal/