理学研究科 生命理学専攻 博士課程後期課程
理学研究科 生命理学専攻 博士課程前期課程
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2012年4月 - 現在理学部 生命理学科 教授
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2012年4月 - 現在理学研究科 生命理学専攻 博士課程前期課程 教授
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2012年4月 - 現在理学研究科 生命理学専攻 博士課程後期課程 教授
研究者詳細
2024/10/07 更新
ライフサイエンス / 細胞生物学
国名: 日本国
国名: 日本国
SPPL3-dependent downregulation of the synthesis of (neo)lacto-series glycosphingolipid is required for the staining of cell surface CD59. 国際誌
Kohei Kawaguchi, Miki Yamamoto-Hino, Satoshi Goto
Biochemical and biophysical research communications571 81 - 87 2021年9月24日
Hrd1-dependent Degradation of the Unassembled PIGK Subunit of the GPI Transamidase Complex.
Kohei Kawaguchi, Miki Yamamoto-Hino, Yoshiko Murakami, Taroh Kinoshita, Satoshi Goto
Cell structure and function46 ( 2 ) 65 - 71 2021年9月3日
Subunits of the GPI transamidase complex localize to the endoplasmic reticulum and nuclear envelope in Drosophila. 国際誌
Kohei Kawaguchi, Miki Yamamoto-Hino, Nina Matsuyama, Emiko Suzuki, Satoshi Goto
FEBS letters595 ( 7 ) 960 - 968 2021年4月
Role of the Drosophila YATA protein in the proper subcellular localization of COPI revealed by in vivo analysis.
Maiko Saito, Minoru Nakayama, Kyota Fujita, Atsuko Uchida, Hiroyuki Yano, Satoshi Goto, Hitoshi Okazawa, Masaki Sone
Genes & genetic systems95 ( 6 ) 303 - 314 2021年3月23日
Lamin is essential for nuclear localization of the GPI synthesis enzyme PIG-B and GPI-anchored protein production in Drosophila. 国際誌
Miki Yamamoto-Hino, Kohei Kawaguchi, Masaya Ono, Kazuhiro Furukawa, Satoshi Goto
Journal of cell science133 ( 6 ) 2020年3月26日
Stability of the transamidase complex catalyzing GPI anchoring of proteins. 査読有り 国際誌
Kawaguchi K, Sato T, Kondo S, Yamamoto-Hino M, Goto S
Biochemical and biophysical research communications512 ( 3 ) 584 - 590 2019年5月7日
Nuclear envelope localization of PIG-B is essential for GPI-anchor synthesis in Drosophila. 査読有り 国際誌
Yamamoto-Hino.M, Katsumata, E, Suzuki, E, Maeda, Y, Kinoshita, T, Goto, S
J. Cell Sci.131 ( 20 ) 2018年
Spätzle-processing enzyme-independent activation of the Toll pathway in Drosophila innate immunity. 査読有り
Yamamoto-Hino M, Goto S
Cell Struct. Funct.41 ( 1 ) 55 - 60 2016年
Phenotype-based clustering of glycosylation-related genes by RNAi-mediated gene silencing 査読有り 国際誌
Miki Yamamoto-Hino, Hideki Yoshida, Tomomi Ichimiya, Sho Sakamura, Megumi Maeda, Yoshinobu Kimura, Norihiko Sasaki, Kiyoko F. Aoki-Kinoshita, Akiko Kinoshita-Toyoda, Hidenao Toyoda, Ryu Ueda, Shoko Nishihara, Satoshi Goto
GENES TO CELLS20 ( 6 ) 521 - 542 2015年6月
Dynamic regulation of innate immune responses in Drosophila by Senju-mediated glycosylation. 査読有り 国際誌
Miki Yamamoto-Hino, Masatoshi Muraoka, Shu Kondo, Ryu Ueda, Hideyuki Okano, Satoshi Goto
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America112 ( 18 ) 5809 - 14 2015年5月5日
Identification of Proteasome Components Required for Apical Localization of Chaoptin Using Functional Genomics 招待有り 査読有り 国際誌
Hiroyuki Yano, Miki Yamamoto-Hino, Wakae Awano, Kiyoko F. Aoki-Kinoshita, Kayoko Tsuda-Sakurai, Hideyuki Okano, Satoshi Goto
JOURNAL OF NEUROGENETICS26 ( 1 ) 53 - 63 2012年3月
Structure, function and formation of glycans in Drosophila 査読有り
Yamamoto-Hino M, Okano H, Kanie O, Goto S
Glycans: Biochemistry, Characterization and Applications 165 - 188 2012年2月1日
AP-1 clathrin adaptor and CG8538/Aftiphilin are involved in Notch signaling during eye development in Drosophila melanogaster 査読有り 国際誌
Satoshi Kametaka, Ai Kametaka, Shinichi Yonekura, Mineyuki Haruta, Seiichi Takenoshita, Satoshi Goto, Satoshi Waguri
JOURNAL OF CELL SCIENCE125 ( 3 ) 634 - 648 2012年2月
Cisterna-specific Localization of Glycosylation-related Proteins to the Golgi Apparatus 査読有り
Miki Yamamoto-Hino, Masato Abe, Takako Shibano, Yuka Setoguchi, Wakae Awano, Ryu Ueda, Hideyuki Okano, Satoshi Goto
CELL STRUCTURE AND FUNCTION37 ( 1 ) 55 - 63 2012年
Multi-stage mass spectrometric information obtained by deconvolution of energy-resolved spectra acquired by triple-quadrupole mass spectrometry 査読有り
Osamu Kanie, Yoshimi Kanie, Shusaku Daikoku, Yuki Shioiri, Ayako Kurimoto, Sachiko Mutsuga, Satoshi Goto, Yukishige Ito, Katsuhiko Suzuki
RAPID COMMUNICATIONS IN MASS SPECTROMETRY25 ( 11 ) 1617 - 1624 2011年6月
Fluorescence-monitored zero dead-volume nanoLC-microESI-QIT-TOF MS for analysis of fluorescently tagged glycosphingolipids 査読有り 国際誌
Shusaku Daikoku, Yasunari Ono, Atsuko Ohtake, Yasuko Hasegawa, Eiichiro Fukusaki, Katsuhiko Suzuki, Yukishige Ito, Satoshi Goto, Osamu Kanie
ANALYST136 ( 5 ) 1046 - 1050 2011年
Identification of Genes Required for Neural-Specific Glycosylation Using Functional Genomics 査読有り 国際誌
Miki Yamamoto-Hino, Yoshimi Kanie, Wakae Awano, Kiyoko F. Aoki-Kinoshita, Hiroyuki Yano, Shoko Nishihara, Hideyuki Okano, Ryu Ueda, Osamu Kanie, Satoshi Goto
PLOS GENETICS6 ( 12 ) e1001254 2010年12月
Autophagy-Dependent Rhodopsin Degradation Prevents Retinal Degeneration in Drosophila 査読有り 国際誌
Ryosuke Midorikawa, Miki Yamamoto-Hino, Wakae Awano, Yoshimi Hinohara, Emiko Suzuki, Ryu Ueda, Satoshi Goto
JOURNAL OF NEUROSCIENCE30 ( 32 ) 10703 - 10719 2010年8月
Balanced ubiquitylation and deubiquitylation of Frizzled regulate cellular responsiveness to Wg/Wnt 査読有り 国際誌
Akiko Mukai, Miki Yamamoto-Hino, Wakae Awano, Wakako Watanabe, Masayuki Komada, Satoshi Goto
EMBO JOURNAL29 ( 13 ) 2114 - 2125 2010年7月
Membrane Protein Location-Dependent Regulation by PI3K (III) and Rabenosyn-5 in Drosophila Wing Cells 査読有り 国際誌
Masato Abe, Yuka Setoguchi, Tsubasa Tanaka, Wakae Awano, Kuniaki Takahashi, Ryu Ueda, Akira Nakamura, Satoshi Goto
PLOS ONE4 ( 10 ) e7306 2009年10月
Insight into the Regulation of Glycan Synthesis in Drosophila Chaoptin Based on Mass Spectrometry 査読有り 国際誌
Yoshimi Kanie, Miki Yamamoto-Hino, Yayoi Karino, Hiroki Yokozawa, Shoko Nishihara, Ryu Ueda, Satoshi Goto, Osamu Kanie
PLOS ONE4 ( 5 ) e5434 2009年5月
Spatial and temporal regulation of glycosylation during Drosophila eye development 査読有り 国際誌
Hiroyuki Yano, Miki Yamamoto-Hino, Satoshi Goto
CELL AND TISSUE RESEARCH336 ( 1 ) 137 - 147 2009年4月
[Membrane traffic in Drosophila development].
Masato Abe, Satoshi Goto
Tanpakushitsu kakusan koso. Protein, nucleic acid, enzyme53 ( 16 Suppl ) 2193 - 9 2008年12月
[Regulation of glycosylation in Golgi units].
Satoshi Goto
Tanpakushitsu kakusan koso. Protein, nucleic acid, enzyme53 ( 12 Suppl ) 1475 - 9 2008年9月
N-glycosylation of the Drosophila neural protein Chaoptin is essential for its stability, cell surface transport and adhesive activity 査読有り 国際誌
Yu Hirai-Fujita, Miki Yamamoto-Hino, Osamu Kanie, Satoshi Goto
FEBS LETTERS582 ( 17 ) 2572 - 2576 2008年7月
Comparative RP-HPLC for rapid identification of glycopeptides and application in off-line LC-MALDI-MS analysis 査読有り 国際誌
Yoshimi Kanie, Akiko Enomoto, Satoshi Goto, Osamu Kanie
CARBOHYDRATE RESEARCH343 ( 4 ) 758 - 768 2008年3月
Sequential enzymatic glycosyltransfer reactions on a microfluidic device: Synthesis of a glycosaminoglycan linkage region tetrasaccharide 査読有り 国際誌
Yasunari Ono, Motohiro Kitajima, Shusaku Daikoku, Toshifumi Shiroya, Shoko Nishihara, Yoshimi Kanie, Katsuhiko Suzuki, Satoshi Goto, Osamu Kanie
LAB ON A CHIP8 ( 12 ) 2168 - 2173 2008年
[Golgi units regulating diversity of glycosylation].
Satoshi Goto
Seikagaku. The Journal of Japanese Biochemical Society79 ( 1 ) 42 - 5 2007年1月
Distinct functional units of the Golgi complex in Drosophila cells 査読有り 国際誌
H Yano, M Yamamoto-Hino, M Abe, R Kuwahara, S Haraguchi, Kusaka, I, W Awano, A Kinoshita-Toyoda, H Toyoda, S Goto
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA102 ( 38 ) 13467 - 13472 2005年9月
Approach for functional analysis of glycan using RNA interference 査読有り 国際誌
S Nishihara, R Ueda, S Goto, H Toyoda, H Ishida, M Nakamura
GLYCOCONJUGATE JOURNAL21 ( 1-2 ) 63 - 68 2004年
Molecular cloning and identification of 3 '- phosphoadenosine 5 '-phosphosulfate transporter 査読有り 国際誌
S Kamiyama, T Suda, R Ueda, M Suzuki, R Okubo, N Kikuchi, Y Chiba, S Goto, H Toyoda, K Saigo, M Watanabe, H Narimatsu, Y Jigami, S Nishihara
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY278 ( 28 ) 25958 - 25963 2003年7月
Distinct developmental modes and lesion-induced reactions of dendrites of two classes of Drosophila sensory neurons 査読有り 国際誌
K Sugimura, M Yamamoto, R Niwa, D Satoh, S Goto, M Taniguchi, S Hayashi, T Uemura
JOURNAL OF NEUROSCIENCE23 ( 9 ) 3752 - 3760 2003年5月
The role of Wg signaling in the patterning of embryonic leg primordium in Drosophila 査読有り 国際誌
K Kubota, S Goto, S Hayashi
DEVELOPMENTAL BIOLOGY257 ( 1 ) 117 - 126 2003年5月
GETDB, a database compiling expression patterns and molecular locations of a collection of Gal4 enhancer traps 査読有り
S Hayashi, K Ito, Y Sado, M Taniguchi, A Akimoto, H Takeuchi, T Aigaki, F Matsuzaki, H Nakagoshi, T Tanimura, R Ueda, T Uemura, M Yoshihara, S Goto
GENESIS34 ( 1-2 ) 58 - 61 2002年9月
UDP-sugar transporter implicated in glycosylation and processing of Notch 査読有り
S Goto, M Taniguchi, M Muraoka, H Toyoda, Y Sado, M Kawakita, S Hayashi
NATURE CELL BIOLOGY3 ( 9 ) 816 - 822 2001年9月
EGF receptor attenuates Dpp signaling and helps to distinguish the wing and leg cell fates in Drosophila 査読有り
K Kubota, S Goto, K Eto, S Hayashi
DEVELOPMENT127 ( 17 ) 3769 - 3776 2000年9月
Proximal to distal cell communication in the Drosophila leg provides a basis for an intercalary mechanism of limb patterning 査読有り
S Goto, S Hayashi
DEVELOPMENT126 ( 15 ) 3407 - 3413 1999年8月
p38 mitogen-activated protein kinase can be involved in transforming growth factor- superfamily signal transduction in Drosophila wing morphogenesis. 査読有り
Adachi-Yamada,T, Nakamura,M, Irie,K, Sano, Y Tomoyasu,Y, Sano,Y, Mori,E, Goto,S, Ueno,N, Nishida,Y, Matsumoto,K
Mol. Cell. Biol19 ( 3 ) 2322 - 2329 1999年3月
Cell migration within the embryonic limb primordium of Drosophila as revealed by a novel fluorescence method to visualize mRNA and protein 査読有り 国際誌
S Goto, S Hayashi
DEVELOPMENT GENES AND EVOLUTION207 ( 3 ) 194 - 198 1997年8月
Specification of the embryonic limb primordium by graded activity of Decapentaplegic 査読有り
S Goto, S Hayashi
DEVELOPMENT124 ( 1 ) 125 - 132 1997年1月
Enhancer-trap detection of expression patterns corresponding to the polar coordinate system in the imaginal discs of Drosophila melanogaster 査読有り 国際誌
Satoshi Goto, Teiichi Tanimura, Yoshiki Hotta
Roux's Archives of Developmental Biology204 ( 6 ) 378 - 391 1995年6月
PURIFICATION, CHARACTERIZATION, AND AMINO-ACID-SEQUENCES OF PEPSINOGENS AND PEPSINS FROM THE ESOPHAGEAL MUCOSA OF BULLFROG (RANA-CATESBEIANA) 査読有り
E YAKABE, M TANJI, M ICHINOSE, S GOTO, K MIKI, K KUROKAWA, H ITO, T KAGEYAMA, K TAKAHASHI
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY266 ( 33 ) 22436 - 22443 1991年11月
ISOLATION OF DROSOPHILA GENOMIC CLONES HOMOLOGOUS TO THE EEL SODIUM-CHANNEL GENE 査読有り
H OKAMOTO, K SAKAI, S GOTO, E TAKASUISHIKAWA, Y HOTTA
PROCEEDINGS OF THE JAPAN ACADEMY SERIES B-PHYSICAL AND BIOLOGICAL SCIENCES63 ( 7 ) 284 - 288 1987年9月
翻訳後修飾と選別輸送をつかさどる小胞体・ゴルジ体の“オルガネラ・ゾーン” 招待有り 査読有り
後藤聡, 山本(日野)美紀
生体の科学69 551 - 555 2018年12月
In Vivo RNAi-Based Screens: Studies in Model Organisms 招待有り 査読有り 国際誌
Miki Yamamoto-Hino, Satoshi Goto
GENES4 ( 4 ) 646 - 665 2013年12月
ユビキチン化によるFrizzledのリソソーム分解を介したWntシグナル強度の制御 査読有り
Daocharad Burana, 後藤聡, 駒田雅之
細胞工学32 396 - 400 2013年
Balanced ubiquitination determines cellular responsiveness to extracellular stimuli 招待有り 査読有り 国際誌
Akiko Mukai, Miki Yamamoto-Hino, Masayuki Komada, Hideyuki Okano, Satoshi Goto
CELLULAR AND MOLECULAR LIFE SCIENCES69 ( 23 ) 4007 - 4016 2012年12月
糖鎖関連遺伝子の大規模スクリーニング
山本(日野)美紀, 山本(日野)美紀, 蟹江善美, 粟野若枝, 木下聖子, 西原祥子, 岡野栄之, 上田龍, 蟹江治, 蟹江治, 後藤聡, 後藤聡
生化学 2011年
受容体のユビキチン化と脱ユビキチン化を介した細胞のWnt応答性の制御 査読有り
駒田雅之, 後藤聡
細胞工学29 1237 - 1243 2010年
マススペクトロメトリー法によるショウジョウバエの糖タンパク質chaoptinの構造解析
蟹江善美, 日野美紀, 後藤聡, 蟹江治
日本糖質学会年会要旨集28th 2008年
糖鎖修飾の場—ゴルジ体ユニットによる糖鎖修飾の制御 招待有り 査読有り
後藤聡
蛋白質核酸酵素53 1475 - 1479 2008年
ショウジョウバエにおけるメンブレントラフィック 招待有り 査読有り
阿部将人, 後藤聡
蛋白質核酸酵素53 2193 - 2199 2008年
糖ペプチドのMS解析のためのアルカリ条件逆相HPLC精製法
蟹江善美, 榎本明珠子, 蟹江治, 後藤聡
質量分析総合討論会講演要旨集55th 2007年
ショウジョウバエを用いた糖鎖修飾制御因子のゲノムワイドスクリーニング
山本(日野)美紀, 矢野弘之, 蟹江善美, 粟野若枝, 平井ゆう, 桑原玲子, 木下(青木)聖子, 上田龍, 西原祥子, 西原祥子, 蟹江治, 後藤聡, 後藤聡
生化学 2007年
Regulation of glycosylation by golgi units 招待有り 査読有り
Satoshi Goto
Trends in Glycoscience and Glycotechnology18 ( 104 ) 347 - 351 2006年
RNAi変異体ハエバンクを用いたショウジョウバエ遺伝子機能解析
藤谷和子, 佐渡由希子, 高橋邦明, 内藤雄樹, 山田智之, 森下真一, 西郷薫, 後藤聡, 西原祥子, 上田龍
日本分子生物学会年会講演要旨集28th 543 2005年11月25日
マススペクトロメトリー法によるショウジョウバエの糖タンパク質の構造解析
蟹江善美, 日野美紀, 後藤聡, 蟹江治
日本糖質学会年会要旨集25th 2005年
Functional glycomics using Drosophila RNAi system
S Nishihara, M Hino, H Yoshida, N Sasaki, S Goto, H Toyoda, R Ueda
GLYCOBIOLOGY14 ( 11 ) 1065 - 1065 2004年11月
Molecular cloning and identification of 3'-phosphoadenosine 5'-phosphosulfate transporter
S Kamiyama, T Suda, R Ueda, H Yoshida, N Kikuchi, Y Chiba, S Goto, H Toyoda, H Narimatsu, Y Jigami, S Nishihara
GLYCOBIOLOGY13 ( 11 ) 857 - 857 2003年11月
PAPSトランスポーターのクローニングと機能解析~PAPSトランスポーターは生命維持に必須である
神山伸, 須田健, 上田龍, 浜本洋, 鈴木正之, 菊池紀広, 千葉靖典, 後藤聡, 西原祥子
日本糖質学会年会要旨集24th 52 2003年7月3日
発生のおける小胞輸送の役割 招待有り 査読有り
後藤聡
実験医学21 136 - 141 2003年
ショウジョウバエ脚のパターン形成、近遠軸形成機構 招待有り 査読有り
後藤聡, 林茂生
実験医学17 306 - 312 1999年
発生研究のための蛍光プローブによるmRNAとタンパク質の二重染色法 招待有り 査読有り
後藤聡, 林茂生
実験医学16 523 - 527 1998年
Dpp, Wgによるショウジョウバエの翅・肢誘導と近遠軸形成 招待有り 査読有り
後藤聡, 林茂生
実験医学15 342 - 349 1997年
Yamamoto-Hino,M, Goto,S( 担当: 共著)
SpringerReference, Heidelberg 2014年
「ゴルジ体(糖修飾の場として)」 生化学辞典
後藤聡( 担当: 共著)
朝倉書店 2012年
「EGF経路」「ERK/MAPK経路」「Hedgehogシグナル」「AKT」 岩波生物学辞典
後藤聡( 担当: 共著)
岩波書店 2012年
Structure, Function and Formation of Glycans in Drosophila.
Yamamoto-Hino,M, Okano,H, Kanie,O, Goto,S( 担当: 共著)
Nova Science publishers, Inc., NY 2012年
5. 「成虫原基」新生化学実験講座「発生・分化・老化」
後藤聡, 谷村禎一( 担当: 共著)
東京化学同人 1992年
自然免疫による神経変性の増悪化メカニズムの解析
日本学術振興会 科学研究費助成事業
後藤 聡, 山本 美紀
2019年4月 - 2022年3月
課題番号:19K06445
配分額:4420000円 ( 直接経費:3400000円 、 間接経費:1020000円 )
生物には様々な病原体から身を守るため自然免疫という生体防御反応が備わっている。近年、自然免疫は感染時以外にも神経変性疾患においても活性化することがわかってきたが、自然免疫の活性化が神経変性の進行に関与しているかはよくわかっていない。私達は、神経変性疾患モデルハエを用いて、自然免疫活性化時に誘導される分子が神経変性に促進的に働くことを明らかにし、その分子をD-knifと名付けた。本研究では哺乳動物でも同様の現象がみられるか、ヒトの神経細胞にヒトのD-knif familyが与える影響について検討を行い、ヒトでもD-knif familyの分子が神経変性を促進する働きがあることを示すことができた。
糖鎖およびリン酸修飾の基盤となる選別輸送ゾーンの分子機構と生理機能の解析
文部科学省 科学研究費助成事業
細胞機能を司るオルガネラ・ゾーンの解読
日本学術振興会 科学研究費助成事業
清水 重臣, 花田 賢太郎, 新井 洋由, 原田 彰宏, 黒川 量雄, 後藤 聡, 齊藤 達哉, 森 和俊, 加藤 薫, 中野 明彦, 今泉 和則
2017年6月 - 2022年3月
課題番号:17H06413
配分額:120640000円 ( 直接経費:92800000円 、 間接経費:27840000円 )
オルガネラ・ゾーン研究を、領域全体で有機的に進めることができるように、様々な施策を行った。特に、公募班に対する支援体制の整備、情報の相互交換、共同研究の推進を図った。新型コロナ感染症が発生したために、対面式での会議を開催することは困難となったが、代替としてon lineでの会議を行った。具体的には、全体班会議を2回開催し、研究の進捗状況を班員全員で共有する場を、例年通りに設けた。また、班全体の運営を議論する総括班会議を2回開催し、コロナ禍の中でも滞りなく研究を進捗する体制を構築した。また、本領域では、若手研究者のプロモーションにも力を入れており、「第3回若手の会」も、同様にon lineで開催した。国際的な活動は大きく制限され、研究者派遣や研究者招聘はできなかったが、on line会議において、keynote talk/invited talkを、延べ11回行った。
技術支援部門では、イメージングやプロテオミクス、電子顕微鏡解析などの技術を、計画班、公募班に提供し、約19件の技術支援が行われた。また、62件の共同研究が為された(総括班員同士が48件、総括班と公募班で10件、公募班同士で4件)。さらに、ホームページやニュースレターを通して、領域の進捗を広く公開したほか、アウトリーチを29件、プレスリリースを27件行った。これらの成果として、国際論文に関しては、計画班126報、公募班57報の論文を公表し、教員のプロモーションは6名(うち、教授2名、准教授2名)の成果を上げた。
核膜と小胞体の機能的連携
日本学術振興会 科学研究費助成事業
病原菌を効率的に排除するために必要な、糖鎖修飾変化の機構
日本学術振興会 科学研究費助成事業
山本 美紀, 後藤 聡, 加瀬 彩和子
2014年4月 - 2017年3月
課題番号:26440066
配分額:5070000円 ( 直接経費:3900000円 、 間接経費:1170000円 )
自然免疫は、生体が病原体に感染した時に起こる、最初の防御反応である。これまでに研究代表者はショウジョウバエを用いて、この防御反応が効率的に活性化するために、宿主の糖鎖修飾の変化が重要であることを発見していた。本研究では、感染によって糖鎖が変化するメカニズムを明らかにすることを目的とした。
研究代表者はまず、自然免疫を制御する糖鎖の一つとして、グリコサミノグリカン糖鎖(GAG)を同定した。即ち、GAGは定常時、自然免疫の不適切な活性化を抑制していた。そして感染時には、この糖鎖合成酵素であるbotvの転写量が低下しており、それによって糖鎖は不完全となり、自然免疫が効率的に活性化していると考えられた。
GPI修飾の新規メカニズムとその破綻によるシグナル伝達異常の解明
文部科学省 科学研究費助成事業
自然免疫をダイナミックに制御する糖鎖修飾の解析
日本学術振興会 科学研究費助成事業
mRNAの局在による翻訳後修飾の制御
文部科学省 科学研究費助成事業
糖鎖修飾による自然免疫システムの多様な制御機構
住友財団 住友財団、基礎科学研究助成
新規糖鎖制御遺伝子による糖転移酵素mRNAの制御メカニズム
日本学術振興会 科学研究費助成事業
後藤 聡
2009年 - 2011年
課題番号:21570157
配分額:5330000円 ( 直接経費:4100000円 、 間接経費:1230000円 )
糖鎖は、発生・分化、免疫、神経機能など様々な生理現象に重要な役割を果たしている。しかし、そのように重要な糖鎖の生合成がどのように制御されているかについては、未知の部分が多く残されている。そこで、私達は、ショウジョウバエのRNAiライブラリーを用い、糖鎖に関与する遺伝子の大規模なスクリーニングを行い、同定された新規遺伝子の解析を通じて、糖鎖合成にmRNAレベルの重要な制御があることを新たに見出した。
mRNA局在による翻訳多様性の制御
日本学術振興会 科学研究費助成事業
後藤 聡
2009年 - 2010年
課題番号:21112525
配分額:7800000円 ( 直接経費:6000000円 、 間接経費:1800000円 )
私達は、ショウジョウバエの初期胚においてGPIアンカーを生合成する膜結合型酵素Pig-BのmRNAが一部の粗面小胞体領域に局在していることを見出していた。そこで、本研究ではmRNAの局在がPig-B蛋白質の活性に重要な役割を果たしているかを明らかにことを目指した。具体的には、Pig-BmRNAの局在を変化させるために、その3'UTRを改変したコンストラクトを発現するショウジョウバエ系統を作成した。実際に、その局在が変化したかを調べたところ、本来の領域とは異なる小胞体領域に局在することを確認した。現在、本来とは異なる領域で翻訳されたPig-B蛋白質が正しい活性を有しているかを確認中である。そのために、本来とは異なる領域で翻訳されるPig-Bをpig-B変異体で発現させ、pig-B変異体の表現型を抑圧できるかを調べている。
また、Pig-B蛋白質に対する抗体を作成したところ、endogenous Pig-B蛋白質を検出する良い抗体が得られた。それを用いて細胞染色したところ、驚いたことに、いままで言われてきた小胞体ではなく、核膜に局在していた。このことは、GPIが、いままでいわれてきたような小胞体ではなく、核膜で生合成されていることを示している。
さらに、GPIを蛋白質に付加させるTransamidaseに対する抗体の作成に取り掛かった。その抗体を用いることによって、実際にGPIが付加されるのが小胞体なのか、核膜なのかが明らかになると思われる。
糖修飾による核膜孔複合体と核形態の維持メカニズム
日本学術振興会 科学研究費助成事業
後藤 聡
2007年 - 2008年
課題番号:19038029
配分額:7800000円 ( 直接経費:7800000円 )
核膜孔は、細胞内でO-GlcNAcにより糖鎖修飾される蛋白質複合体としてもよく知られている。しかし、その糖鎖修飾の意義については必ずしも明らかになっていない。我々は、先行実験よりショウジョウバエの精子形成過程では核膜孔上の糖修飾がダイナミックに制御されていることを見出した。すなわち、体細胞では、常に糖修飾を受けている核膜孔が、精子形成過程の減数分裂直後に一過的に糖修飾が失われることを見出した。さらに興味深いことに、糖修飾を失った核膜孔は徐々に消失することも見出した。これらの観察結果は、O-GlcNAcによる糖修飾が核膜孔の安定性に寄与している可能性を示唆している。そこで、我々は核膜孔上の糖鎖の役割を解析するために、O-GlcNAcを付加する酵素O-GlcNAc Transferase(OGT)およびO-GlcNAcを脱離させる酵素O-GlcNAc'aseのノックダウンや強制発現できる系を構築した。その系を用いてショウジョウバエの精巣でOGTをノックダウンしたところ、正常よりも早い段階から核膜孔が核膜から一部消失することを見出した。このことは、糖修飾が核膜孔の安定性に寄与していることを強く示唆している。そこで、O-GlcNAcによって糖修飾を受ける主要な核膜孔蛋白質であるNup62をノックダウンしたところ、一部の核膜孔が核膜から消失することも見出した。この結果は、Nup62が核膜孔の形成維持に重要な役割を果たしていることを示している。また、Nup62をノックダウンすると器官が正常に発生せず、結果として致死になる。このことは、Nup62が生体にとって必須であることを示している。
分泌と分解による細胞外因子の制御メカニズム
日本学術振興会 科学研究費助成事業
後藤 聡, 矢野 弘之
2006年 - 2007年
課題番号:18060044
配分額:7000000円 ( 直接経費:7000000円 )
細胞間の情報伝達や接着は,分泌蛋白質や細胞膜蛋白質によって制御されている。そのような蛋白質は,極性のある上皮細胞や神経細胞上では,その極性にそって異なる局在をしているものが多い。さらに,それらの蛋白質は糖鎖や脂質による翻訳後修飾を受けることによって,正しい機能を獲得する。例えば,ショウジョウバエの分泌性シグナル分子であるWingless(Wg)は,脂質修飾および糖修飾を受けた後,上皮細胞のアピカル側へと分泌される。また,ショウジョウバエの眼の形成に必須であるChaoptinという細胞接着因子も,糖修飾を受けた後,光受容細胞のアピカル側の細胞膜へと輸送される。しかし,これらの蛋白質の分泌や極性輸送の制御メカニズムについてはまだまだわからないことが数多く残されている。さらに,翻訳後修飾の制御メカニズムについてはほとんどわかっていないといっても過言ではない。そこで,我々は,ショウジョウバエを用いて蛋白質の分泌や極性輸送の制御メカニズムを解析したところ,分泌制御についてはTSG101と呼ばれる分子がWinglessの分泌に重要な役割を果たしていることを見出した。さらに解析を進めたところ,TSG101が関わる分泌過程はERからゴルジ体への輸送過程であることが明らかとなった。また,これとは独立に進めたChaoptin の極性輸送に関与する分子のゲノムワイドスクリーニングの結果,非常に興味深い分子を同定することにも成功した。
糖ー核酸トランスポーターの細胞内局在と機能
日本学術振興会 科学研究費助成事業
後藤 聡
2006年 - 2007年
課題番号:18059036
配分額:4600000円 ( 直接経費:4600000円 )
糖核酸トランスポーターは,小胞体やゴルジ体の膜上にあり,細胞質で生成された糖-核酸を小胞体やゴルジ体の内腔に輸送する蛋白質である。輸送された糖-核酸は,様々な蛋白質や脂質の糖修飾に用いられる。申請者らは,Fringe-Connections(FRC)と呼ばれる新規の糖-核酸トランスポーターを同定し,それがすべてのゴルジ体にはなく,ごく一部のゴルジ体に局在し,ごく一部の蛋白質の糖修飾にだけ関与することを見出した。しかし,FRC以外のトランスポーターについては,ほとんど解析がなされていない。そこで,本研究では,FRC以外のトランスポーターについても,一部のゴルジ体にしか局在しないものがあるのか,さらに,その局在によって糖修飾の特異性が制御されているのかを明らかにする予定である。本年度,我々は,データベースから抽出したトランスポーターについて,タグを付加し,ショウジョウバエ個体で発現させて,細胞内の局在を詳細に解析した。特に,すべてのゴルジ体に局在するのか,一部のゴルジ体だけに局在するのかに着目して解析し,一部のゴルジ体だけに局在するトランスポーターを同定した。さらに,トランスポーター同士の局在を比較して,同じゴルジ体に局在するトランスポーターのグループと異なるゴルジ体に局在するトランスポーターグループなどに分類し,トランスポーターの種類と局在についての詳細なリストを作成している。さらに,トランスポーターをノックアウトしたところ,思いもかけない表現型が得られた。
極性輸送の分子機構
日本学術振興会 科学研究費助成事業
後藤 聡, 阿部 人
2006年 - 2007年
課題番号:18050045
配分額:6600000円 ( 直接経費:6600000円 )
発生の過程で組織がダイナミックな形態形成運動を行う場合,それに伴って様々な膜蛋白質の局在もダイナミックに変化する。しかし,そのような膜蛋白質の移動を制御するメカニズムはよくわかっていない。私達は,様々な膜蛋白質がダイナミックに輸送されるショウジョウバエの翅形成過程に着目し,その分子メカニズムを解析している。特に,apical側の接着構造の形成に関わるE-cadherinやplanar cell polarityの形成に関わるFlamingo,そして,basal側の接着構造の形成に関わるIntegrinに着目し,様々な小胞輸送関連分子をスクリーニングしたところ,PI3Kinase classIIIと,それによって生成されるPI(3)Pに結合するFYVEdomainを持つ遺伝子が同定された。まず,PI3KinaseのノックダウンでE-cadherin,Flamingo,Integrinの局在を調べたところ,細胞内に異常な蓄積が観察された。ところが,FYVEdomainをもつRbsn-5のノックダウンでは,Integrinの局在に異常は観察できたが,E-cadherinとFlamingoの局在には異常は観察できなかった。この結果は,PI3Kinaseは膜蛋白質一般の輸送に関与しているが,その下流のFYVEdomainをもつ遺伝子において,輸送の選択性が制御されていることを示唆している。さらに,Rbsn-5の機能を解析するために,細胞内の輸送コンパートメントについて調べたところ,興味深いことに,Rbsn-5が局在するbasal側のエンドソームはapical側のエンドソームと比較して著しく大きいことがわかった。また,そのbasal側のエンドソームの形成にRbsn-5が必要であることもわかった。以上の結果より,極性細胞において,apical側とbasal側ではエンドソームが異なることによって,違う制御が可能になっており,それに関わる分子のひとつがRbsn-5であることがわかった。
ゴルジ体抽出画分による糖修飾の再構築
日本学術振興会 科学研究費助成事業
佐藤 利行, 後藤 聡, 蟹江 治
2005年 - 2006年
課題番号:17657048
配分額:3600000円 ( 直接経費:3600000円 )
糖タンパク質の性質や活性を試験管内で測定するには、合成した蛋白質に正しい糖鎖を付加する必要がある。小胞体で翻訳されたタンパク質はゴルジ体へと小胞輸送され、順序よく糖が付加される。しかし、試験管内で糖鎖を制御しながら付加する技術は発展途上であり、本研究では一連の反応を試験管内で再現し、「試験管内で任意の糖鎖を付加する技術」を開発する。
昨年度は、出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeの生体より小胞体膜画分やゴルジ体膜画分、可溶性画分を抽出する方法を確立した。さらにそれらを用いて、試験管内での標的タンパク質の糖修飾系を確立した。本年度は、試験管内での糖修飾反応系の検証をさらに行った。
試験管内で反応を起こし、糖修飾による標的タンパク質の高分子化を明確にするために、S.cerevisiaeのN型糖鎖合成の初期反応に関与する糖転移酵素複合体M-PolIのサブユニットの1つ、Vanlpをコードする遺伝子(van1)を破壊したS.cerevisiaeを形質転換し、相同組換えにより標的タンパク質を高発現するvan1破壊株を作製した。その破壊株から小胞体膜画分を抽出した。その小胞体中には、N型糖鎖が成熟型より短く付加された標的タンパク質が存在した。
この小胞体画分と、野生株から別々に抽出したゴルジ体画分および可溶性画分を試験管内で混合し小胞輸送を起こした。結果、標的タンパク質が高分子化されたことをSDS-PAGE上で確認し、試験管内で糖鎖修飾されたと示唆された。しかし、SDS-PAGE上で検出された高分子化は、野生株における成熟型標的タンパク質の見かけ分子量よりも大きいものであった。
反応により糖修飾された標的タンパク質の分子量は、野生株における成熟型標的タンパク質の分子量と等しくなるとの予想とは反するものであり、試験管内において糖鎖修飾を制御するためには、細胞におけるさらなる糖鎖伸長決定機構の解明が必要であると示唆された。
精子形成過程における核膜孔複合体の脱糖鎖と崩壊について
日本学術振興会 科学研究費助成事業
後藤 聡, 矢野 弘之
2005年 - 2006年
課題番号:17050031
配分額:6400000円 ( 直接経費:6400000円 )
核膜孔は、細胞内でO-GlcNAcにより糖鎖修飾される蛋白質複合体としてもよく知られている。しかし、その糖鎖修飾の意義については必ずしも明らかになっていない。我々は、先行実験よりショウジョウバエの精子形成過程では核膜孔上の糖修飾がダイナミックに制御されていることを見出した。すなわち、体細胞では、常に糖修飾を受けている核膜孔が、精子形成過程の減数分裂直後に一過的に糖修飾が失われることを見出した。さらに興味深いことに、糖修飾を失った核膜孔は徐々に消失することも見出した。これらの観察結果は、O-GlcNAcによる糖修飾が核膜孔の安定性に寄与している可能性を示唆している。そこで、我々は核膜孔上の糖鎖の役割を解析するために、O-GlcNAcを付加する酵素O-GlcNAc Transferase(OGT)およびO-GlcNAcを脱離させる酵素O-GlcNAc'aseのノックダウンや強制発現できる系を構築した。その系を用いてショウジョウバエの精巣でOGTをノックダウンしたところ、正常よりも早い段階から核膜孔が核膜から一部消失することを見出した。このことは、糖修飾が核膜孔の安定性に寄与していることを強く示唆している。そこで、O-GlcNAcによって糖修飾を受ける主要な核膜孔蛋白質であるNup62をノックダウンしたところ、一部の核膜孔が核膜から消失することも見出した。この結果は、Nup62が核膜孔の形成維持に重要な役割を果たしていることを示している。
多細胞個体における小胞輸送機能についての網羅的解析
日本学術振興会 科学研究費助成事業
後藤 聡
2004年 - 2005年
課題番号:16044251
配分額:6100000円 ( 直接経費:6100000円 )
小胞輸送の多細胞個体レベルでの役割を明らかにするために、ショウジョウバエをモデル系に用いて解析をおこなった。まず、酵母や培養細胞を用いた先行実験より明らかにされてきた「小胞輸送に関与する分子」のショウジョウバエホモログをデータベースから検索しリスト化した。そのリストにある遺伝子について、ショウジョウバエ個体でRNAiによるノックダウンを誘導できる系統を作成した。それらの系統を用いて、ショウジョウバエの翅、眼、背中で各遺伝子をノックダウンし、どのような表現型が見られるかを詳細に観察した。特に翅には、翅脈・感覚器官・剛毛・微毛などの構造があり、それらが形成されるのに必要な情報伝達系などがわかっているので、翅の構造異常を詳細に観察することによって、小胞輸送がどのような情報伝達系の制御に関わっているかを大まかに推測することができる。そこで翅の表現型をもとに遺伝子を分類したところ、大きく5種類に分類することができた。その中で特に我々が注目しているのは、細胞の大きさが変化する表現型であった。というのも、細胞の大きさの制御には、Insulin-PI3K情報伝達系が関与していることがわかっているが、その情報伝達経路の制御に小胞輸送がどのように関与しているは明らかではなかったからである。
我々は、同定した新規遺伝子が本当にInsulin-PI3K情報伝達経路の制御に関与しているのか、もし関与しているとするならば、どのようなメカニズムかということを今後明らかにしていく予定である。
発生における分子機構のイメージング
日本学術振興会 科学研究費助成事業
川崎 能彦, 後藤 聡, 平田 たつみ, 後藤 聡
1999年 - 2003年
課題番号:11242207
配分額:55900000円 ( 直接経費:55900000円 )
細胞の形態変化や移動は、発生において重要な役割を果たしている。しかし、その制御機構の生体における解析は遅れている。その主な理由として、生体内で細胞の形態変化・運動を経時的に観察し、そのメカニズムを解析する系が整っていないことが挙げられる。そこで本研究では、ショウジョウバエや哺乳動物の脳組織片を用いて、細胞形態・運動の制御機構を解析を進めた。
後藤らは、翻訳後修飾に注目して解析を行った。発生において糖修飾やプロセッシング等の翻訳後修飾は重要な役割を果たしている。しかし、そういった修飾がどのように制御されているのかについては、ほとんどわかっていない。翻訳後修飾が行われる場は、主としてゴルジ体である。そこで、様々なゴルジ体マーカーを用いて詳細な細胞内イメージングをおこなったところ、驚いたことに、ゴルジ体には多様な種類があることが明らかとなった。この結果が示すところは、我々が見いだした多様なゴルジ体によって、多様な翻訳後修飾が制御されている可能性である。そこで、遺伝学的、生化学的解析に加え、実際の糖修飾が行われている過程をイメージングしたところ、それぞれ異なるゴルジ体では異なる糖修飾がなされていることがわかった。
川崎、平田らは、神経細胞の移動に注目して解析を行った。マウス胚の終脳において腹側接線方向への新規の細胞移動を明らかにした後、その細胞移動の制御機構について解析を進めた。その結果、終脳背側の新皮質領域には、この細胞の腹側接線方向への移動を促進する何らかの作用が勾配を持って存在すること。終脳腹側の線状体原基の領域には、この細胞の侵入を阻害する何らかの機構が存在することなどを見いだし、これらの細胞が移動する具体的な様子をイメージング技術を用いて明らかにすることに成功した。
細胞間接触により誘導され、上皮極性を変化させるシグナル伝達機構
日本学術振興会 科学研究費助成事業
林 茂生, 永渕 昭良, 後藤 聡
1999年 - 2002年
課題番号:11235202
配分額:100200000円 ( 直接経費:100200000円 )
ショウジョウバエの気管発生をモデルにしてGFP標識したタンパク質マーカーを用いて細胞運動を経時的に観察する系を確立し、低分子量GTP結合蛋白質Racの機能を解析した。Racの活性化はBcadherinの発現低下を引き起こし細胞間接着の低下と上皮極性の消失を引き起こした。この結果はこれまでのRacの機能に関する考え、すなわち1)Racはlamelipodiaの成長を促進する、2)Racはカドヘリン依存性細胞接着を促進する、に疑問を呈する。Racは生体内のコンテクストによって多様に機能するようである。また気管の形態形成を詳細に解析したところ気管細胞の出す細胞外突起には二種類の形態があり、それぞれの形態を転写因子EsgとSRFが支配しており、Escargot依存的な突起にはalpha-Cateninを含む粒子が細胞接触面に向けて能動的に輸送されていることが明らかとなった。また遺伝子の強制発現による気管発生阻害を指標としたスクリーニングによって細胞運命の転換、細胞死、上皮性の崩壊、細胞接着の低下、細胞移動ガイダンスの異常、など様々な異常を来す遺伝子を同定した。(林)
本年度はαカテニン欠損細胞に様々な変異型αカテニンを再発現させた細胞の単離に成功し、これらの細胞を上皮分化誘導させることにより、不明な点が残るαカテニンの上皮分化における役割を再検討した。その結果、強固な細胞接着に必要な領域を欠いたαカテニンを発現させた細胞でも、上皮細胞に特有なタイトジャンクションが形成される事が分かり、強い細胞間接着と、接着装置複合体の形成が、ある程度独立した経路で制御されていることが明らかになった。一方、プラコグロビン・βカテニン二重欠損細胞を単離し、それぞれ単独の変異体と比較した。その結果βカテニン欠損細胞でもほぼ完全な上皮分化が見られた。プラコグロビン欠損変異体ではデスモソーム形成に以上が見られた。二重欠損変異体では正常な接着構造が見られず両者の機能的な重複が示唆された。(永渕)
1分子イメージングによる生体分子の時間的・空間的動態の解析
日本学術振興会 科学研究費助成事業
後藤 聡
1999年 - 2000年
課題番号:11780542
配分額:2200000円 ( 直接経費:2200000円 )
分泌蛋白や膜蛋白の多くは、Golgi体において多様な糖鎖修飾を受けている。近年のショウジョウバエを用いた遺伝学的な解析から、糖鎖修飾が発生において重要な役割果たしていることが明らかとなってきた。申請者は、Golgi体に局在する新規の糖核酸輸送体(UST74C)を同定し、その変異体の解析を行った。変異体の表現型は、多様な細胞間相互作用に用いられているNotch受容体の変異形質によく似ていた。糖核酸は糖鎖修飾の基質であるので、この変異体においては糖修飾に異常が生じていると考えられた。そこで、変異体の蛋白質の糖鎖構造を幅広く調べたところ、Notch受容体上の糖鎖構造に特に異常が生じていた。なぜ、特定の蛋白質の糖鎖構造に異常が生じるかについて解析するために、この分子の細胞における分布を調べたところ、すべてのGolgi体ではなく一部のGolgi体にのみ局在していることがわかった。UST74Cが一部のGolgi体に局在する過程を観察するために、UST74CにGFP(Green Fluorescent Protein)を融合した遺伝子をもつトランスジェニックショウジョウバエを作成し、Golgi体の細胞内での動態を観察する計画を進めている。このことにより、Golgi体の多様性を生み出すメカニズムを解くことができると考えている。この研究は、細胞内小器官の動態を遺伝学的にアプローチできる系として、非常にユニークなものである。
複数の細胞外シグナル因子による遺伝子発現制御の解析
日本学術振興会 科学研究費助成事業
後藤 聡, 林 茂生
1999年 - 1999年
課題番号:11154228
配分額:2100000円 ( 直接経費:2100000円 )
発生や再生といった生命現象において、細胞の増殖や運命決定に細胞外からシグナルによる制御は重要な役割を果たしている。我々は、細胞運命に関わる遺伝子の発現が複数の細胞外シグナルによって制御されている系として、ショウジョウバエの翅・脚が形成される過程に着目して研究を進めている。
ショウジョウバエの翅・脚は、TGF-beta superfamilyに属するDPPとWNT familyに属するWG、Drosophila EGF ReceptorのリガンドであるSPITZといった複数の細胞外シグナルによって胚期に誘導される。その際、それぞれのシグナル因子の発現が時間的空間的に異なったパターンで正しく制御されている。我々は、それぞれのシグナル因子の役割を調べるために、突然変異体や強制発現系を用いて解析し、さらにそれぞれのシグナル伝達経路においてクロストークの可能性を検討した。
また、翅・脚形成過程において時間的空間的に発現が制御されている遺伝子を網羅的に検索するために、Gal4を用いたエンハンサートラップ系統を作成し、胚期と幼虫期に翅・脚原基で発現している系統、および成虫の脚の形態の異常を示す系統をスクリーニングしている。
ショウジョウバエ脚のパターン形成機構の解析
日本学術振興会 科学研究費助成事業
後藤 聡, 林 茂生
1999年 - 1999年
課題番号:11152236
配分額:2800000円 ( 直接経費:2800000円 )
生物の形態は種によって多様であるが、共通性も多く見いだされる。このことは、形態形成のメカニズムには先祖型があり、それに修正を加えつつ多様な形態が生み出された可能性を示唆している。そこで、我々はショウジョウバエの脚をモデル系に用いて、形作りの基本メカニズムを明らかにし、形の多様性を生み出す機構を解析するための基本的情報を得たいと考えている。ショウジョウバエの脚は、胚期に誘導された原基が幼虫期に増殖・パターン形成を行い、蛹期に形態形成運動をすることによって形成される。我々は、胚期に翅・脚原基が誘導されるメカニズムについて、さらに幼虫期における近遠軸パターンの形成機構について解析し、新たなモデルを提出するに至った。しかし、脚形成機構の全貌を明らかにするにはほど遠い。というのも、脚の形成に関わる遺伝子のかなりのものが未知だからである。そこで、我々は脚形成に関わる遺伝子を網羅的に検索するために、Ga14を用いたエンハンサートラップ系統を作成・スクリーニングし、胚期と幼虫期に脚原基で発現している系統、および成虫の脚の形態に異常を示す系統を同定した。さらに、上述のスクリーニングで同定された系統のすべてについて、挿入箇所の同定を進めている。ショウジョウバエでは、全染色体の塩基配列を決定するゲノムプロジェクトが修了しており、その情報は本年度末あたりに公開される予定である。その情報をもとに、各系統で同定された発現パターンを示す遺伝子の候補を得る予定である。その結果、脚原基において、どのような遺伝子が、どのような発現パターンを示しているかを網羅的にリストアップすることができ、脚の形成機構メカニズムの解明に大きな進歩をもたらすことができるのではないかと考えている。
細胞外シグナル因子による遺伝子発現制御の解析
日本学術振興会 科学研究費助成事業
後藤 聡, 林 茂生
1998年 - 1998年
課題番号:10173228
配分額:2000000円 ( 直接経費:2000000円 )
本年度は、ショウジョウバエの翅・脚の原基が胚期に形成されるときに、EGFレセプターを介したシグナルが重要な役割を果たしていることを明らかにした。細胞外シグナル因子Wingless(Wg)によって翅・脚共通の前駆細胞が誘導されたのち、違う種類の細胞外シグナル因子Decapentaplegic(Dpp)の濃度の差によって翅または脚の運命に決定される。EGFレセプターの突然変異体では、この運命決定の過程に異常が生じて、脚原基が正常に形成されなくなった。また、EGFレセプターのリガンドであるSpitzの変異体や、レセプターの下流で働いていると考えられているMAPKカスケードの変異体でも同様の表現型を示したので、Spitz-EGFR-MAPKカスケードというセットが、脚の運命決定に必要であることがわかった。
ショウジョウバエ肢の近遠軸形成の解析
日本学術振興会 科学研究費助成事業
後藤 聡, 林 茂生
1998年 - 1998年
課題番号:10171235
配分額:2300000円 ( 直接経費:2300000円 )
本年度は、ショウジョウバエの脚の近遠軸にそったパターン形成において、遠位部と近位部の細胞間相互作用が重要な役割を果たしていることを新たに見い出した。ショウジョウバエの脚の原基は胚期に誘導形成されるが、そのとき同時に、遠位部と近位部の二つの領域からなる最も単純な近遠軸も形成される。遠位部では、Distalless(Dll)というhomeobox typeの転写制御因子が、近位部では、escargot(esg)というzinc finger typeの転写制御因子が発現している。幼虫期に、それらの発現領域の中間でdachshund(dac)という転写制御因子が発現誘導される。dacの発現誘導には、遠位部で発現しているDllが必要であることがわかっていたが、今回我々は、近位部に発現しているesgも必要であることを新たに見い出し、遠位・近位部の相互作用こそが近遠軸形成に必須であることを示した。この結果は、パターン形成における新しいメカニズムを分子レベルで解く手がかりになると考えられる。
Dppシグナルの強度による遺伝子発現制御の解析
日本学術振興会 科学研究費助成事業
後藤 聡, 林 茂生
1997年 - 1997年
課題番号:09277223
配分額:2200000円 ( 直接経費:2200000円 )
細胞外のシグナル因子によって転写が制御されているメカニズムについては、近年のシグナル伝達の研究によって多くの知見が得られている。ところが、発生・形態形成の過程におけるモルフォジェンと呼ばれるシグナル因子の場合、シグナルの強度に応じて標的遺伝子の発現が制御されていることが知られているが、そのメカニズムについてはほとんどわかっていない。我々は、ショウジョウバエの肢原基形成過程において、モルフォジェンと考えられているDecapentaplegic(Dpp)のシグナル強度が、細胞の運命決定に重要な役割を果たしていることを見い出した。つまり細胞にDppシグナルが強く入ったときには翅の運命に決定され、弱く入ったときには脚の運命に決定される。我々は、この過程に働く他のシグナル分子について解析したところ、ショウジョウバエのEGF receptor(EGFR)を介したシグナルが、Dppと逆の作用を示すことを見い出した。つまり、EGFRのmutantでは、脚原基を構成する細胞の数が減少し、そのかわり翅原基の細胞数が増加していた。このことは、翅または脚への運命決定にDppシグナルに加えてEGFRを介したシグナルも重要な役割を果たしていることを示している。我々はさらに、DppシグナルとEGFRを介したシグナルの関係について研究を進めている。
Dpp,Wgによるショウジョウバエ翅・肢形成の解析
日本学術振興会 科学研究費助成事業
後藤 聡, 林 茂生
1997年 - 1997年
課題番号:09275230
配分額:2400000円 ( 直接経費:2400000円 )
我々は、ショウジョウバエの肢を用いて器官形成とそのパターン形成について研究を行っている。ショウジョウバエの肢は、胚発生期に分泌性シグナル因子であるWgによって誘導され、その後Dppによって翅・脚への運命決定がおこなわれる。同時に脚の近遠軸の原型も形成される。本年度は、胚期に誘導された近遠軸の原型をもとに、どのようにして成虫の複雑な近遠軸が形成されるのかについて研究をおこなった。胚期の脚原基の近位部では転写制御因子であるescargot(esg)が発現し、遠位部では転写制御因子であるDistalless(Dll)が発現している。そこで、esgまたはDllを、本来発現していない場所の少数の細胞で強制発現させ、その効果を調べた。その結果、Dllを発現した細胞は、それ自身遠位部の構造を作るとともに周囲の細胞に働きかけて、より近位部の構造を誘導した。esgを発現した細胞は、周囲の細胞に、より遠位部の遺伝子発現を誘導した。以上の結果より、胚期に誘導された脚原基においてDllを発現している遠位部の細胞からのシグナルとesgを発現している近位部の細胞群からのシグナルにより、その間に中間部の運命が誘導されると考えられた。このことは、移植実験等の結果から提出されたintercalation modelと良い対応をみせており、我々の結果はintercalation modelの分子的な基盤をあたえるものと考えられる。