【研究分野】循環器内科学

【研究領域課題番号】14370231 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

神経堤細胞 / 心血管系 / 鰓弓 / エンドセリン / 遺伝子改変マウス / 細胞分化 / 転写因子 / 形態形成 / 心大血管形成 / パターン形成 / 分化制御 / 血管平滑筋 / 胚発生

【研究成果の概要】

(1)エンドセリン(ET-1)欠損マウス胚の表現型および遺伝子発現の解析から、鰓弓上皮や中胚葉組織から産生されるET-1が頭部神経堤細胞のETARに作用し、ホメオボックス型転写因子であるDlx5,6の遺伝子発現を誘導することによって、鰓弓の背腹軸方向のパターン形成という形態形成の基本プログラムに関与することが明らかになった。
(2)ET-1シグナルの下流遺伝子として同定されたbHLH型転写因子であるdHANDが、平滑筋細胞分化の過程で中間段階の移行に関与し、最終分化に関しては抑制的に働いている可能性を示した。
(3)dHANDのさらに下流遺伝子としてカルパインプロテアーゼファミリーの一員であるカルパイン6を同定し、この分子が細胞骨格に作用して細胞形態や増殖を制御する因子である可能性を明らかにした。
(4)神経堤細胞の分化や遊走に関与するPaired box型転写因子Pax3が結合する因子として、転写コアクチベーターであるTAZを同定し、Pax3の転写活性の正の調節因子として機能しうることを明らかにした。
(5)ETA受容体遺伝子プロモーターにGFPおよびトリレトロウィルス受容体TVAを結合した遺伝子コンストラクトによりトランスジェニックマウスを樹立した。これにより、神経堤細胞や血管平滑筋細胞の標識や単離、トリレトロウィルスベクターを介した細胞特異的遺伝子導入などが可能となった。このマウスは心大血管および鰓弓の形態形成の解析に有用性が期待される。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2002 - 2003

【配分額】14,900千円 (直接経費: 14,900千円)

【研究分野】発生生物学

【研究領域課題番号】08044189 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

細胞同期 / 細胞分化 / パターン形成 / 増殖 / 分化 / 細胞質分裂 / リン酸化タンパク質 / 細胞内情報伝達 / 細胞性粘菌 / パたーン形成 / 飢餓

【研究成果の概要】

粘菌における細胞機能の分子機構について国際共同研究を実施し、主として以下の点を明らかにした。
1)精度の高い同調培養系、および安定な細胞マーカー遺伝子と細胞型特異的遺伝子を合わせ持つ2重形質転換体を用いることによって、飢餓処理の時点での個々の細胞の細胞周期内位置がその後の発生過程での細胞分化・パターン形成に決定的に重要であることを明らかにした。すなわち、細胞周期上の増殖/分化の分岐点(PS点)の直前で飢餓処理された細胞は予定胞子細胞にのみ分化し、一方、PS点の直後に飢餓処理された細胞は予定柄細胞にしか分化しないこと、また予定胞子細胞の分化にはそれに先だって細胞周期の再開が必要であることが示された。
2)発生開始のシグナルになる飢餓の情報は、細胞内遊離カルシウム・イオン濃度[Ca^<2+>]iの一過性の上昇によって、細胞内に伝達されること、また飢餓認識・応答に関与する可能性のあるリン酸化タンパク質がいくつか見出された。
3)増殖/分化の切り換えに関与する可能性の高い遺伝子が新たに3つ単離・同定され、またこの切り換えに重要な役割を果たすと考えられる101kDaリン酸化タンパク質がタンパク質合成時のアミノ酸伸長に必須の伸長因子-2(elongation factor-2)であることが明らかにされた。
4)細胞質分裂に関して、ヒトIQGAPに相同なGAPタンパク質が細胞質分裂最終段階の中央体切断に働くこと、また37kDaの新奇タンパク質が細胞質分裂に関与することが示された。
5)cAMPへの走化性運動に関しては、酵母の類似体があるAmiAタンパク質とTrfAタンパク質の2つがともに走化性に関わることが明らかにされた。

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1996 - 1997

【配分額】4,900千円 (直接経費: 4,900千円)