トポロジー変換がもたらす頂底極性決定に伴う上皮分化メカニズムの解明

阐明与拓扑变换带来的顶底极性决定相关的上皮分化机制

• 批准号: 21K19610
• 负责人: 吉崎 恵悟
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19610/
• 关键词: 上皮細胞; 極性; 分化

歯は上皮－間葉相互作用により形態形成が行われる器官であり、器官の形態形成機構を解析する上で、重要なツールであると考えられる。歯原性上皮細胞はエナメル芽細胞へ分化する過程で、その形態を大きく変化させる細胞であり、細胞の形態変化が分化に影響を与えている可能性が考えられる。これまでの研究で、歯原性上皮細胞の極性決定に重要と思われる候補因子の同定に成功した。本年度は昨年度に引き続き、候補因子による極性決定機構の解明を目指し、研究を行った。CRISPR/Cas9システムを用いて候補遺伝子欠損細胞株を作成し、３次元培養を行ったところ、極性の乱れが生じ、細胞形態が丸みを帯びた細胞へと変化した。一方、極性化因子として知られるZo-1遺伝子欠損細胞株を用いて、本因子の局在を検討したところ、従来は細胞膜へ局在するが、Zo-1遺伝子欠損により極性に乱れが生じている状態では、本因子は核内へと移行していた。以上の結果から、本因子は核内移行シグナルを有している可能性が考えられる。そこで、本因子の様々な部位を欠失させた遺伝子コンストラクトを作製し、検討を行った。その結果、いくつかの核内移行シグナルの同定に成功した。以上の結果から、本因子は、細胞膜において細胞極性の制御に関与しているのみではなく、核内に移行することで、遺伝子制御を介した細胞形態制御を行っている可能性が示唆された。本研究成果は、これまで明らかにされていなかった、細胞極性における制御機構の解明の一助になると考えられる。

牙齿是通过上皮-间质相互作用发生形态发生的器官，被认为是分析器官形态发生机制的重要工具。牙源性上皮细胞是在分化成成釉细胞的过程中形态发生显着变化的细胞，人们认为细胞形态的变化可能影响分化。先前的研究已成功确定了被认为对确定牙源上皮细胞极性很重要的候选因素。今年，继去年之后，我们进行了旨在阐明候选因素的极性确定机制的研究。当使用 CRISPR/Cas9 系统创建候选基因缺陷细胞系并进行三维培养时，极性被破坏，细胞形态变为圆形细胞。另一方面，当我们使用缺乏 Zo-1 基因（被称为极化因子）的细胞系检查该因子的定位时，我们发现虽然它传统上定位于细胞膜，但由于极性被破坏在这种情况下，Zo-1 基因被转移到细胞核中。由上述结果认为该因子可能具有核转位信号。因此，我们创建并研究了删除该因子的多个位点的基因构建体。结果，我们成功识别了几个核易位信号。上述结果表明，该因子不仅参与细胞膜上细胞极性的控制，而且还通过转位到细胞核中通过基因调控来控制细胞形态。这项研究的结果有望有助于阐明迄今为止尚未阐明的细胞极性的控制机制。

项目成果

Integration of Single-Cell RNA- and CAGE-seq Reveals Tooth-Enriched Genes

单细胞 RNA 和 CAGE-seq 的整合揭示了富含牙齿的基因

• DOI: 10.1177/00220345211049785
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 7.6
• 作者: Chiba Y.;Yoshizaki K.;Tian T.;Miyazaki K.;Martin D.;Saito K.;Yamada A.;Fukumoto S.;Genomics;Computational Biology Core
• 通讯作者: Computational Biology Core

生体外器官培養システムを用いた温度刺激による長期器官保存法の確立

利用体外器官培养系统建立利用温度刺激的长期器官保存方法

• 发表时间: 2022
• 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;福本敏;高橋 一郎
• 通讯作者: 高橋 一郎

基底膜分子 Nephronectin は RGD 領域を介してエナメル芽細胞の分化制御に関与する

基底膜分子肾连蛋白通过 RGD 区域参与成釉细胞分化的调节。

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

Iroquois homeobox 3 regulates odontoblast proliferation and differentiation mediated by Wnt5a expression

易洛魁同源盒 3 通过 Wnt5a 表达调节成牙本质细胞增殖和分化

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2023.02.004
• 发表时间: 2023
• 影响因子: 3.1
• 作者: Narwidina A; Miyazaki A; Iwata K; Kurogoushi R; Sugimoto A; Kudo Y; Kawarabayashi K; Yamakawa Y; Akazawa Y; Kitamura T; Nakagawa H; Yamaguchi
• 通讯作者: Yamaguchi

Development of a novel ex vivo organ culture system to improve preservation methods of regenerative tissues

开发新型离体器官培养系统以改进再生组织的保存方法

• DOI: 10.1038/s41598-023-29629-2
• 发表时间: 2023
• 作者: Yuta T; Tian T; Chiba Y; Miyazaki K; Funada K; Mizuta K; Fu Y; Kawahara J; Iwamoto T; Takahashi I; Fukumoto S; Yoshizaki K.
• 通讯作者: Yoshizaki K.