体軸動態研究チーム|理化学研究所 生命機能科学研究センター(BDR)

体軸動態研究チーム

チームリーダー

猪股 秀彦Ph.D.

  • 拠点:神戸/発生・再生研究棟
  • E-mail:hidehiko.inomata[at]riken.jp[at]を@に変えてください

濃度勾配から発生システムを理解・再構成・制御する

研究内容

発生過程は、複数の細胞が胚という限られた空間の中で互いに情報を交換しながら進行します。このような細胞間のコミュニケーションは、モルフォゲン濃度勾配が中心的な役割を担っています。単純な濃度勾配から再現性の高い発生を保証するためには、発生システムが多少乱れても(擾乱:じょうらん)、モルフォゲンを介して細胞同士がコミュニケーションし柔軟に対応する必要があります(頑強性)。当研究室は、こうした頑強性を保証する発生システムを理解するために、アフリカツメガエル・ゼブラフィッシュを用いてモルフォゲンの可視化とin vivoイメージング、生化学的な手法を用いた定量解析を行います。更に、濃度勾配を人為的に制御する系の開発も行います。

FRAP法(光褪色後蛍光回復法)を用いた拡散速度の計測。細胞外に分泌した拡散タンパク質(左)をブリーチすると(中央左)、近傍から分泌タンパク質がブリーチ領域に拡散し、蛍光が回復する(中央右、右)。

濃度勾配の再構成。人工的に再構成したChd濃度勾配により、リン酸化Smad(pSmad)の勾配が観察される。また、このとき背腹軸も再構成される。

背腹軸の比率を決めるSzl。Szlタンパク質は背側と腹側の比率を決める重要な分子である。Szlの濃度を人工的に変えると、背側と腹側の比率が変化する。野生胚(中央)。Szlの過剰発現により背側(頭部)が拡大した胚(右)。Szlの減少により背側(頭部)が縮小した胚(左)。

研究テーマ

  • 発生システムの頑強性
  • 細胞外体液動態と分泌蛋白質の分布の解析
  • 濃度勾配の形状を制御するための技術開発

主要論文

  • Inomata H, Shibata T, Haraguchi T, and Sasai Y.
    Scaling of dorsal-ventral patterning by embryo size-dependent degradation of Spemann's organizer signals.
    Cell 153. 1296–1311 (2013) doi :10.1016/j.cell.2013.05.004
  • Takai A, Inomata H, Arakawa A, et al.
    Anterior neural development requires Del1, a matrix-associated protein that attenuates canonical Wnt signaling via the Ror2 pathway.
    Development 137. 3293–302 (2010) doi:10.1242/dev.051136
  • Inomata H, Haraguchi T, and Sasai Y.
    Robust stability of the embryonic axial pattern requires a secreted scaffold for chordin degradation.
    Cell 134. 854–865 (2008) doi:10.1016/j.cell.2008.07.008
  • Arakawa A, Matsuo-Takasaki M, Takai A, et al.
    The secreted EGF-Discoidin factor xDel1 is essential for dorsal development of the Xenopus embryo.
    Developmental Biology 306. 160–169 (2007) doi:10.1016/j.cell.2008.07.008
  • Onai T, Matsuo-Takasaki M, Inomata H, et al. XTsh3 is an essential enhancing factor of canonical Wnt signaling in Xenopus axial determination.
    The EMBO Journal 26. 2350–2360 (2007) doi:10.1038/sj.emboj.7601684
  • Inomata H, Nakamura Y, Hayakawa A, et al.
    A scaffold protein JIP-1b enhances amyloid precursor protein phosphorylation by JNK and its association with kinesin light chain 1.
    Journal of Biological Chemistry 278. 22946–22955 (2003) doi: 10.1074/jbc.M212160200

研究者 Q & A

Q研究の最大の魅力は何ですか?

自分の仮説・アイデアを研究によって実証することができる。

Q研究をする上での方針や哲学、座右の銘は何ですか?

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Q研究者を目指す人たちに一言

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