トポロジー変換が導く頂底極性決定と細胞分化メカニズムの解明

阐明拓扑变换引导的顶底极性决定和细胞分化机制

• 批准号: 22KJ2407
• 负责人: 宮崎 佳奈子
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2407/
• 关键词: 歯原性上皮細胞; 極性化; 分化; epithelial extrusion; 多層化

器官形成の過程では、細胞は増殖し多層化しながら分泌や吸収といった目的の機能を果たす器官を形成する。歯において、歯原性上皮幹細胞はエナメルを形成するエナメル芽細胞へと分化するが、その過程で球状の細胞形態が円柱状になり、核はマトリックスを分泌する方向とは反対側の基底側に局在するようになる。このような頂端側と基底側が生じる細胞の形態変化は極性化と呼ばれ、極性化には細胞接着が関与するとされるが、細胞内の詳細なメカニズムは不明である。申請者は、こうしたダイナミックな細胞形態の変化を生じる歯原性上皮細胞を、極性化と多層化のメカニズムの解析モデルとして設定し、さらに細胞の極性形成および多層化に重要と思われる候補遺伝子の同定に成功した。同定した候補遺伝子がコードするタンパク質は、細胞膜だけでなく核内にも局在することが判明しており、さらにβ-cateninと同様にarmadillo repeat domain (ARM domain)を有している。β-cateninはARM domainを介して転写因子TCF/LEFに結合することから、同タンパク質が核内において転写共益因子として働く可能性を着想し解析を行なった。同タンパク質は歯の発生初期に核内に局在することがわかっているため、胎生14日齢マウス臼歯歯胚を用いてタンパク質を回収し細胞分画法にてクロマチン分画のみを抽出した。さらに抗モノクローナル抗体を用いて免疫沈降および銀染色を行い、液体クロマトグラフィー質量分析を行なった。これにより、クロマチン分画において結合する転写因子を同定することに成功した。同定した転写因子は、多層化に極めて重要とされる遺伝子であり、候補タンパク質が多層化に関与している可能性が高まった。来年度はChIP-seqを行い、標的遺伝子のプロモーター領域を網羅的に解析し、標的遺伝子を同定する予定である。

在组织器官的过程中，细胞形成一个函数，可以增殖和多层次，并形成执行分泌和吸收目的的器官。在牙齿中，将牙龈上皮干细胞分化为形成搪瓷的搪瓷芽，但是在此过程中，球形细胞形式变为柱状，核位于分泌基质的方向的另一侧。 。峰侧产生的细胞的形态变化称为极化，细胞粘附参与极化，但细胞中的详细机制尚不清楚。申请人将这些动态细胞形式变化的牙膏细胞随着极化和多层次机制的分析模型而变化，被认为对细胞极化和多边化很重要。发现由已鉴定的候选基因编码的蛋白质不仅在细胞膜中，而且在细胞核中局部局部，并且具有甲虫重复结构域（ARM域）（如β-catenin）。由于β-catenin通过ARM结构域与转录因子TCF/LEF结合，因此将蛋白质分析为核中的转录配位因子。由于已知该蛋白在牙齿发生后早期就位于细胞核中，因此使用小鼠小鼠小鼠牙科（14天小鼠）收集蛋白质。另外，使用抗单声道抗体进行了免疫沉积和银色染色，并进行了液相色谱质量规格。结果，我们成功地识别了在染色质分裂中结合的转录因子。所鉴定的转录因子是一个对多层非常重要的基因，候选蛋白参与多层的可能性。明年，将进行CHIP-SEQ，将对靶基因的启动子区域进行全面分析，并确定靶基因。

项目成果

The role of basement membrane protein Nephronectin in tooth development.

基底膜蛋白肾连蛋白在牙齿发育中的作用。

• 发表时间: 2021
• 作者: Kanji Mizuta;Keigo Yoshizaki;Kanako Miyazaki;Keita Funada;Tomomi Yuta;Tian Tian;Yao Fu;Jumpei Kawahara;Ichiro Takahashi
• 通讯作者: Ichiro Takahashi

National Institute of Health/Genomics and Computational Biology Core(米国)

国家健康研究所/基因组学和计算生物学核心（美国）

歯胚器官培養法を用いた温度刺激による器官形成制御法の確立

牙胚器官培养法建立温度刺激控制器官形成的方法

• 发表时间: 2021
• 作者: Hirofumi Tenshin;Mohannad Ashtar;Jumpei Teramachi;Masahiro Hiasa;Asuka Oda;Takeshi Harada;Masahiro Oura;Kimiko Sogabe;Kotaro Tanimoto;So Shimizu;Yoshiki Higa;Eiji Tanaka;Toshio Matsumoto;Masahiro Abe;湯田 智美，吉崎 恵悟，田 甜，宮崎 佳奈子，鮒田 啓太，水田 敢士，傅 堯，川原 純平，花田 彩圭，高橋 一郎
• 通讯作者: 湯田 智美，吉崎 恵悟，田 甜，宮崎 佳奈子，鮒田 啓太，水田 敢士，傅 堯，川原 純平，花田 彩圭，高橋 一郎

GPIアンカー型タンパク質Lypd1は歯の発生において象牙芽細胞分化を制御する

GPI锚定蛋白Lypd1控制牙齿发育中的成牙本质细胞分化

• 发表时间: 2021
• 作者: 傅 堯;宮崎 佳奈子;吉崎 恵悟;田 甜;鮒田 啓太;湯田 智美;水田 敢士;川原 純平;花田 彩圭;高橋一郎
• 通讯作者: 高橋一郎

低温器官培養法を用いた抗癌剤シクロホスファミドによる歯胚形成阻害回避モデルの構築

低温器官培养法构建避免抗癌药物环磷酰胺抑制牙胚形成的模型

• 发表时间: 2021
• 作者: 田 甜;吉崎 恵悟;宮崎 佳奈子;鮒田 啓太;湯田 智美;水田 敢士;傅 堯;川原 純平;福本 敏;高橋 一郎
• 通讯作者: 高橋 一郎