東北大学の研究成果プレスリリース情報『器官を丸ごと作り変える驚きの再生現象の仕組み』
国立大学法人東北大学
東北大学の研究成果プレスリリース情報
『器官を丸ごと作り変える驚きの再生現象の仕組み -眼が翅に変わるショウジョウバエを使った器官再生研究 』
【発表のポイント】
・ショウジョウバエでは、細胞の分化状態を器官ごと転換する「決定転換」というユニークな現象が50年以上前から知られていますが、その仕組みはよくわかっていませんでした。
・眼が翅(ハネ)に変わってしまうショウジョウバエでは、「Wge」、「Su(var)3-9」という2つのタンパク質がこの転換を担っていることが今回わかりました。
・今回の発見は、器官再生や分化転換などの再生医療分野に繋がる基礎的知見になると期待されます。
【概要】
東北大学大学院薬学研究科の増子恵太研究員、倉田祥一朗教授らの研究グループは、モデル生物の1つであるショウジョウバエを用いて、「決定転換」という仕組みに関わる遺伝子を同定しました。「決定転換」現象とは、傷やストレスに対する応答として、器官を丸ごとつくり変えてしまうという、驚くような器官の再生現象です。同定した遺伝子はヒトにも相同遺伝子があり、この研究成果は器官再生や分化転換などの再生医療分野に繋がる基礎的知見になると期待されます。
この成果は平成30年1月2日(日本時間1月3日)に、Cell Reports誌に掲載されました。
【詳細な説明】
細胞がその性質を転換する能力(分化可塑性)は様々な生物で知られていますが、その仕組みはよくわかっていません。発生生物学のモデル生物としてよく用いられるショウジョウバエは「決定転換」という仕組みを持っており、傷やストレスに対する応答として、器官を丸ごとつくり変えてしまうという、驚くような分化可塑性を持っていることが50年以上も前から知られています。この興味深い現象の仕組みを明らかにすることで、分化可塑性の仕組み、器官の形や機能を決める仕組みといった、器官再生を目指す上での重要な問題に迫ることができるかもしれません。
東北大学大学院薬学研究科の増子恵太研究員、倉田祥一朗教授らの研究グループは、「決定転換」により眼が翅(ハネ)に変わってしまうショウジョウバエ系統について研究を行いました。その結果、「Wge」「Su(var)3-9」という2つのタンパク質がこの転換を担っていることを明らかにしました。特に「Su(var)3-9」はヒストンメチル化酵素(注)に分類されるタンパク質であり、ヒストンタンパク質上にメチル化と呼ばれる化学修飾を施すことで、様々な遺伝子の働きに影響を及ぼすことが知られています。これにより、「Wge」と「Su(var)3-9」は協調的にこの化学修飾を調節することで、「決定転換」現象における分化可塑性に重要な機能を果たしていることが明らかになりました。
「wge」や「Su(var)3-9」と相同な遺伝子はヒトを含む哺乳類に存在していますが、器官再生や分化転換における機能はよくわかっていません。この研究は再生医療分野に繋がる基礎研究であり、器官再生や生体内で起こりうる分化転換の仕組みのさらなる理解につながることが期待されます。
【論文題目】
winged eye induces transdetermination of Drosophila imaginal disc by acting in concert with a histone methyltransferase, Su(var)3-9
Keita Masuko, Naoyuki Fuse, Kanae Komaba, Tomonori Katsuyama, Rumi Nakajima, Hirofumi Furuhashi, and Shoichiro Kurata
本研究成果は、平成30年1月2日(日本時間1月3日)に、Cell Reports誌に掲載されました。
注)ヒストンメチル化酵素
クロマチン(染色体)を主に構成するのはDNAとそれが巻きつくヒストンタンパク質です。ヒストンタンパク質にはメチル化を始めとした様々な化学修飾が施されることが知られています。ヒストンタンパク質上の様々な位置に特定の化学修飾が付与されると、近傍に存在する遺伝子の発現に変化が起こる場合があり、転写が活性化されたり、あるいは抑制を受けたりします(エピジェネティック制御と呼ばれます)。ヒストンメチル化酵素はヒストンタンパク質にメチル化修飾を付与する活性を持っているタンパク質で、様々な生命現象に役割を持っていることが知られています。
【図1】
眼が翅(ハネ)に変わってしまうショウジョウバエ(写真右)では、「Wge」、「Su(var)3-9」という二つのタンパク質がこの転換を担っていることが今回わかりました。
【図2】
左の2枚の写真は通常のショウジョウバエの頭部と、決定転換により眼が翅に変わってしまったショウジョウバエを示しています。異所的にできた翅を拡大して見てみると、本来の翅が持つ三次元的な「かたち」を持っていることが分かります(青で示した部分は翅の基部構造、赤で示した部分は翅の辺縁部前側に特徴的な構造です)。このように、「決定転換」は器官ごと組織が再構成される興味深い現象です。
芸名騒動で前代未聞デビュー「新加勢大周」その後は15の職業転々「ホスト、プロレス、探偵…」
【巨人】田中将大、586日ぶり勝利の反響に「たくさんあってびっくり、ありがたい」
福岡・行橋で住宅全焼、2遺体発見 住人女性と娘、連絡取れず
【のんべえの聖地に名酒場が誕生!】三軒茶屋・三角地帯に「立ち飲みホルモン ひだまり」オープン
「勝った」賛成派歓声 反対派は泣き崩れる人も 韓国の尹大統領罷免
【U18】センバツⅤ横浜勢が長打攻勢 話題の変則左腕打ち「よく振れている」小倉全由監督
長尾謙杜、當真あみへ粋なサプライズ「まさか」クランクアップ→初日舞台あいさつで「お返し」
将棋連盟の役員予備選に7人が立候補 28日に投票、6月総会で選任
ネット上の「性犯罪マップ」に待った 個人情報保護委、違反の恐れで指導
フジパン、「アンパンマンのあんぱん」発売 「ついに」SNSで反響
多部未華子(30)結婚の裏事情あまりにも恐ろしすぎると話題に!
「中居正広」Xトレンド入り、第三者委員会の調査報告書にツッコミ殺到「こりゃ酷い」の声
中居正広氏、14年前に脳科学者が「女性におぼれて芸能界追放」と“予言” X騒然「すごい」
二階堂ふみが結婚!?お相手が衝撃的過ぎてネット民「マジか・・・」
有吉弘行、「感謝祭」で永野芽郁に暴走突撃の江頭2:50について“たったひと言”で言及
笠井信輔アナ、飲食店で隣席の女性に叱責され謝ったのに「自らのストレスを他人に向けて…」
「もう会えなくなるけど、こんな女がいたことも忘れないでね」ヒコロヒー“永久出禁”受け吐露
伝説のロックバンドドラマー、中居正広氏めぐるテレビ番組報道に「ハッキリ言います!」
日清食品どん兵衛CM、「アンミカ起用」で不買運動の動き
中居正広氏「ひと段落かな」B氏「動きます」女性A退職時の文面公開されX「最悪」「ヘド出る」
多部未華子(30)結婚の裏事情あまりにも恐ろしすぎると話題に!
二階堂ふみが結婚!?お相手が衝撃的過ぎてネット民「マジか・・・」
堀江貴文氏、炎上ストリートピアノ騒動に“たった5文字”で反応しX賛同多数
「中居正広」Xトレンド入り、第三者委員会の調査報告書にツッコミ殺到「こりゃ酷い」の声
中居正広氏、14年前に脳科学者が「女性におぼれて芸能界追放」と“予言” X騒然「すごい」
楽しんご、銭湯での男性へのわいせつ行為で逮捕された中孝介容疑者に“8文字”でずばり私見
【おすすめアニメ50選】完結済み!定番から最新作まで!
万引き逮捕の米田哲也容疑者を「ご親族かどなたか助けてあげられないのか」紀藤正樹氏「悲しい」
堺正章が60歳タレントと“禁断の”共演「確かに昔干したよ」「本気でした」激白しスタジオ騒然
【ネタバレ?】史実で見るキングダムの今後の展開まとめ〜中華統一までの全体像

芸名騒動で前代未聞デビュー「新加勢大周」その後は15の職業転々「ホスト、プロレス、探偵…」
【巨人】田中将大、586日ぶり勝利の反響に「たくさんあってびっくり、ありがたい」
福岡・行橋で住宅全焼、2遺体発見 住人女性と娘、連絡取れず
【のんべえの聖地に名酒場が誕生!】三軒茶屋・三角地帯に「立ち飲みホルモン ひだまり」オープン
「勝った」賛成派歓声 反対派は泣き崩れる人も 韓国の尹大統領罷免
【U18】センバツⅤ横浜勢が長打攻勢 話題の変則左腕打ち「よく振れている」小倉全由監督
長尾謙杜、當真あみへ粋なサプライズ「まさか」クランクアップ→初日舞台あいさつで「お返し」
将棋連盟の役員予備選に7人が立候補 28日に投票、6月総会で選任
ネット上の「性犯罪マップ」に待った 個人情報保護委、違反の恐れで指導
フジパン、「アンパンマンのあんぱん」発売 「ついに」SNSで反響