過去の講演会・セミナー

日　時：2014年9月26日（金）15時20分～17時20分
場　所：命北館4F　中講義室6第109回バイオセミナーは、永井信夫先生のホストにより、ホルモン研究でご活躍中の東京大学大学院・坪井貴司先生、及び、神経可塑性に係る細胞機能に関する研究でご活躍のUniversity of Exeter（英国）のRobert Pawlak先生のお二人にお越しいただき、1時間ずつご講演いただきます。

テーマ１：新規分子スパイプローブによるホルモン分泌機能の可視化解析
講　師：東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻生命環境科学系　准教授
坪井 貴司　先生
【講演内容】
開口放出は、膵β細胞からのインスリン分泌や小腸内分泌細胞からのインクレチン分泌など、内分泌細胞がホルモンを分泌する際に用いられる機構であり、「時空間的」に厳密に制御されている。内分泌細胞が、細胞外の環境変化に素早く応答し、適切なホルモン分泌を行うためには、（１）細胞外の環境変化（例えば、血中グルコース濃度変化や管腔内栄養素濃度変化等）を感受し、（２）細胞内へその環境変化情報を伝達し、（３）細胞内に貯蔵されているホルモン分泌顆粒を細胞膜方向へ輸送し、細胞膜と融合させる、という３つの素過程が必要である。しかし、各素過程の詳細な分子メカニズムについては、あまり解明されていないのが現状である。
そこで、私たちの研究室では、内分泌細胞の開口放出における３つの素過程を選択的に可視化解析できる分子スパイプローブを新たに開発し、ライブイメージング可視化解析に取り組んできた。本セミナーでは、この新規分子スパイプローブを用いた可視化解析で新たに分かった内分泌細胞の開口放出制御機構について、議論したい。

テーマ２：The role of amygdala extracellular proteases in controlling anxiety and fear
講　師： Professor  Robert  Pawlak
（Department of Functional Cell Biology, Peninsula College of Medicine and Dentistry, University of Exeter）
【講演内容】
Stress can trigger maladaptive neuronal plasticity and lead to high anxiety. Anxiety disorders affect about 25% of adults at least once in their lives and generate an enormous personal, social and economic burden.
Extracellular proteases such as the tissue plasminogen activator, plasmin or neuropsin are uniquely poised to remodel the neuron-extracellular matrix interface and facilitate fear and anxiety. Two important groups of molecules that are subject to modulation by extracellular proteases are Eph-receptor tyrosine kinases and protease-activated receptors, such as PAR-1.
We found that neuropsin promotes stress-related anxiety in the amygdala by increasing the dynamics of EphB2/NMDA interaction that drives the expression of an anxiety-related gene, Fkbp5. Consistent with this finding neuropsin-deficient mice do not show stress-related EphB2 cleavage, induction of the Fkbp5 gene and stress-induced anxiety.
On the other hand we found, that PAR-1 can either promote fear or protect from it depending on the previous "emotional history" of an animal by dynamically switching its coupling to distinct G-protein coupling partners.
Our findings establish novel neuronal mechanisms linking stress-induced proteolysis in the amygdala to anxiety. These novel pathways open new possibilities for treatment of stress-associated disorders, including various forms of anxiety disorders.

 

日　時：2014年7月28日（月）15時20分〜16時50分
場　所：命北館4F　中講義室5テーマ：腸内細菌と健康の関わり
講　師：滋賀医科大学医学部消化器内科　教授
安藤　朗　先生

【講演内容】
我々は腸内細菌をそなえることからさまざまな免疫装置とその調節機構を発達させてきた。自然免疫を介して病原菌に対しては速やかな防御機転が誘導されるが、常在菌に対しては非応答性を獲得し恒常性が維持されている。
では、我々が腸内細菌叢をそなえるに至った理由は何なのであろうか？エネルギーホメオスタシスの維持は生命にとって重要だが、食物からのエネルギー獲得において腸内細菌が重要な役割をはたしていることが最近の研究から明らかになっている。腸内細菌がいない無菌マウスに高脂肪、高カロリーの餌をあたえても体重の増加がみられないが、腸内細菌を成立させると急速な体重増加がみられる。腸内細菌はヒトが進化の段階で獲得できなかった食物からのエネルギー摂取にかかわる酵素を備えており、我々は腸内細菌の作用を利用して食物からエネルギーを獲得している。一方、腸内細菌の存在に対して発達した免疫監視機構の破綻が炎症性腸疾患などの病態と考えられている。すなわち、腸内細菌や食事抗原に対して維持されているべき非応答性が破綻し過剰な免疫応答が惹起され腸炎が発症する。特に腸内細菌の重要性は、遺伝子改変マウスに自然発症するIBD類似の腸炎が無菌状態で発症しないことやヒトIBDの好発部位が腸内細菌の豊富に存在する部位と一致することなどから示されている。今回の講演では、腸内細菌と肥満、炎症性腸疾患との関連について解説いたします。

日　時：2014年6月24日（火）15時20分〜16時40分
場　所：命北館4F　中講義室6テーマ：植物環境応答におけるぺルオキシソームの機能分化とその動態
講　師：基礎生物学研究所　高次細胞機構研究部門　名誉教授
西村　幹夫　先生

【講演内容】
高等植物のペルオキシソームは組織、生育環境条件により、その機能を分化させることが知られている。ぺルオキシソ−ムの形成を担う一群のタンパク質はペルオキシンと呼ばれているが、これらの欠損変異株は致死であることが知られており、ペルオキシソームが植物の生殖・生存に必須の役割を果たしていることを示している。
シロイヌナズナのゲノム解析から300程度のペルオキシソーム局在候補遺伝子が同定され、その多くは機能未知であることからも、ペルオキシソームが脂肪酸分解や光呼吸等、従来知られている機能以上に、多くの機能を担っていることを示唆している。種子の子葉組織の発芽、緑化過程において、ペルオキシソ−ムは糖新生に関与するグリオキシソームから光呼吸に関わる緑葉ぺルオキシソームへ機能転換することが知られている。この機能転換に働く分子機構を明らかにするため、私達はペルオキシソームの形態、機能、局在に関する欠損株をシロイヌナズナから単離して解析を進めている。
今回はペルオキシソーム機能転換に働くプロテアーゼとオートファジーの相互作用、更に、ペルオキシソームの可視化によって明らかにされたぺルオキシソームと他のオルガネラの相互作用を中心に、ペルオキシソームの形成及び分化の動態を紹介したい。

日　時：2014年6月10日（火）15時20分〜16時40分
場　所：命北館4F　中講義室6第102回バイオセミナーは、前回同様、滋賀医科大学でご活躍されているお二人の先生に30分ずつお話しいただくジョイント形式となります。縣先生はエピジェネティクス、転写因子、染色体等のご研究をされています。また、小島先生は、再生医療と遺伝子治療、糖尿病等のご研究をされています。

テーマ１：抗原受容体遺伝子組換えのエピジェネティックな制御機構
講　師：滋賀医科大学 生化学・分子生物学講座 分子生理化学部門　教授
縣 保年　先生
【講演内容】
私達は、細胞の分化がエピジェネティクスによってどのように制御されるのか興味を持ち、抗原受容体遺伝子の組換えをモデルとして研究を行っています。これまでに、転写の活性化に関与するヒストンのアセチル化によって、クロマチンがオープンになることや、機能的な組換えが片方の染色体に限っておこる対立遺伝子排除と呼ばれる現象において、E2Aという転写因子が鍵となることなどを明らかにして来ました。さらに、E2Aが染色体の高次構造を変化させることによっても組換えを誘導することを見出したことから、新しいエピジェネティックな制御機構として染色体の高次構造変化についてもお話をさせていただきたいと思います。

テーマ２：分子ZIP-CODEを用いた標的化DDSシステムの開発
講　師：滋賀医科大学 生化学・分子生物学講座 再生修復医学部門　 教授

小島 秀人　先生

【講演内容】
個別化医療の実現を担う次世代型分子標的薬の開発が急がれています。低分子化合物や抗体製剤は、これまで治療困難とされてきた難病への新しい解決方法を示してきました。しかし、患者ひとりひとりの条件に応じた、よりきめの細かい医療の実現には、薬剤を目的臓器や細胞のみに選択輸送できる汎用性システムの開発が欠かせません。私たちはこのピンポイントで標的細胞のみへと輸送するための方法として、「バーコードや郵便番号のようなものがあれば」と、ファージディスプレーを利用した分子ZIP-CODEによる標的化システムを考えました。ここでは、遺伝子治療や分子イメージングにおける具体例をご紹介させていただき、話題提供とさせていただきます。

日　時：2014年4月22日（火）15時40分〜17時00分
場　所：命北館4F　中講義室6第101回バイオセミナーは、滋賀医科大学でご活躍されているお二人の先生に30分ずつお話ししていただくジョイント形式となります。
等誠司先生は神経幹細胞の発生、メカニズムなどのご研究をされています。また、依馬正次先生は、繊維芽細胞のiPS細胞への初期化、内部細胞塊のES化の分子機構解明等でご活躍されています。

テーマ１：神経幹細胞から探る精神疾患
講　師：滋賀医科大学 生理学講座統合臓器生理学部門　教授
等　誠司　先生
【講演内容】
私たちは、神経幹細胞に関わるさまざまなことに興味をもって研究しています。神経幹細胞は、自己複製能と多分化能を併せもった未分化な細胞で、胎生期に脳の全ての神経細胞・グリア細胞を産み出すだけでなく、成体の脳でも重要な働きをしていると考えられています。私たち成人の脳でも、記憶に関わる海馬において、毎日700個程度の神経細胞が新たに作られているらしいのです。私たちは、この神経細胞新生が、動物の気分や情動を調節しているという仮説を、マウスやカニクイザルを用いて、検証しようとしています。他にも色々な面白い研究をやっていますので、幾つかをご紹介したいと思います。

テーマ２：多能性幹細胞の未分化性維持および分化制御機構
講　師：滋賀医科大学 動物生命科学研究センター　 教授

依馬　正次　先生

【講演内容】
我々の研究室は昨年９月に動物生命科学研究センターに発足した新しい研究グループです。テーマとして、多能性幹細胞の未分化性維持の分子基盤の解明を目的に、Klf5という転写因子を切り口として研究しています。循環器、特に血管がどのようにして階層性を呈する構造へ発生してくのか興味を持って研究しています。また、滋賀医大の動物センターは、非ヒト霊長類であるカニクイザルの全国有数の飼育・研究施設であり、げっ歯類では明らかにすることが出来ない高次脳機能などの研究を行っていく予定です。これらに関して概説させていただきます。

日　時：2014年3月11日（火）15時40分〜17時00分
場　所：命北館4F　中講義室5
テーマ：エクソソームの差分化法の確立
講　師：公益財団法人 がん研究会　がん研究所
蛋白創製研究部 部長　　芝　清隆　先生【講演内容】
「エクソソーム」は細胞が分泌する小胞で、その直径は約100nmぐらいとされている。エクソソームの中には、それを放出する親細胞に由来するタンパク質や核酸が含まれており、これら生体高分子は、エクソソームを取り込んだ細胞の中で機能することが分かっている。すなわち、細胞はエクソソームを介して細胞間コミュニケーションをおこなっており、これが、がんの転移、神経疾患、免疫制御、骨形成などに関わっていることが明らかにされつつある。血液、尿、唾液などのあらゆる体液の中から多量のエクソソームが見つかっており、これらの体液中のエクソソームをうまく利用した新しい診断法、治療法の開発が期待されている。
このように、新しい医療の創成につながる勢いで発展している「エクソソーム」研究であるが、大きさが100nmと小さいために、全体像の把握が容易ではない。エクソソームの「精製」や「定量化」といった基本的な操作においてすらコンセンサスがない状態で、それぞれの研究が何をもって「エクソソーム」としているかも定まっていない。
エクソソーム研究のさらなる発展のためには、「精製」や「定量化」といった基盤部分での技術の確立が急務である。特に、いろいろな細胞から放出されたエクソソームの「ミクスチャー」の中から、特定の細胞（組織）に由来するエクソソームだけを差分化する技術の開発は、エクソソーム医療実現において重要な位置を占める。われわれが進めている、「プログラムバイオ界面を用いたエクソソーム差分化法の開発」を中心に、がん分野におけるエクソソーム利用の可能性を含めて解説する。

日　時：2014年2月28日（金） 15時40分〜17時00分
場　所：命北館4F 中講義室5
テーマ：幹細胞の3次元培養による神経系組織の自己組織化：その原理と応用
講　師：理化学研究所 発生・再生科学総合研究センター
副センター長　　笹井　芳樹 先生【講演内容】
神経系は再生能が低い典型的組織であり、疾病・損傷等による神経細胞欠損には人為的に神経組織を補充する必要が出てくる。私たちの研究室では、「発生の微小環境」を試験管内で再現することで、マウスやヒトES細胞からの特定の神経細胞への分化研究と産生技術開発を行ってきた。
本講演では、ES細胞の立体培養系を用いて、大脳皮質や網膜などの層構造を持った組織の自己組織化について紹介する。ライブイメージング法などを用いて、多細胞間相互作用をあぶり出すことを通して、多細胞集団からの立体組織が構築される仕組みについて議論をしたい。「自己組織化」した複雑なミニ器官は、再生医療、病態研究や創薬などの幅広い医学研究に大きな貢献が期待されている。

日　時：2013年11月26日（火） 15時20分〜16時40分
場　所：命北館4F 中講義室5
テーマ：再凝集マウス精巣細胞の３次元培養系による精細管様構造の再構築
講　師：熊本大学　理事・副学長　安部 眞一 教授【講演内容】

哺乳類の精巣はチューブ状の精細管とその外側の間組織から成る。精細管内には生殖細胞とその増殖や分化を助けるセルトリ細胞があり、精細管の外側に接して基底膜が、またその外側を筋様細胞が取り巻いている。間組織はホルモン産生のライデイッヒ細胞や血管等から成る。

我々は、マウス精巣形成の機構を調べるために、A型精原細胞までしか存在しない生後６日目の精巣を解離、再凝集させてコラーゲン内に包埋して３次元培養し、細胞の挙動を調べた。その結果、ES細胞の培養に使われるKSR(KnockOut Serum Replacement)を添加すると、内腔を伴う精細管様構造の形成が見られた。

これらの結果は、セルトリ細胞のsortingと極性の同一化、筋様細胞の基底膜への接着、伸展、セルトリ細胞の伸長と分化の機構についてin vitroで調べるモデル系が確立されたと考えられる。

日　時：2013年10月22日（火）　15時20分〜16時40分
場　所：命北館4F　中講義室5
テーマ：次世代シーケンスから探る眼の多様性と進化
講　師：長浜バイオ大学コンピュータバイオサイエンス学科　小倉　淳 准教授【講演内容】

動物はさまざまな形態や機能をもつ複雑な眼を持っており、こうした複雑な眼がどのように獲得されてきたかは、ダーウィン以来の重要な問題の一つである。また動物における眼の獲得は、感覚器の進化にとどまらず、捕食様式の変化を通じて動物の適応までの形態的混乱を引き起こしカンブリア爆発による生物多様化に寄与したとも考えられている。

眼の形態形成に関わる遺伝子発現ネットワークは脊椎動物を中心に徐々にわかってきたが、眼の形態多様化に関してはほとんどわかっていない。そこで、単眼、複眼、ミラー眼、カメラ眼と様々な形態の眼をもつ軟体動物に着目し、次世代シーケンスを用いた発生過程の眼における比較トランスクリプトーム解析から眼の多様化メカニズムの研究を行っている。

本セミナーでは、Pax6のAlternative splicing様式の収斂進化、Six3/6の消失による発現ネットワーク変化などによる眼の多様化メカニズムに関する研究を発表する。

日　時：2013年9月24日（火）　16時40分〜18時
場　所：命北館4F　中講義室5
テーマ：DNA配列に規定されるヌクレオソームポジショニングと転写制御
講　師：明星大学 理工学部 総合理工学科　清水　光弘　教授【講演内容】
真核生物のゲノムDNAはヒストン８量体と会合し，ヌクレオソームを基本単位とするクロマチンとして細胞核内に収納されている。クロマチンの構造と機能に関する重要な問題の一つは，ゲノムにおけるヌクレオソーム配置決定のメカニズムである。ヒストンはDNAと非特異的に結合するにもかかわらず，ヌクレオソームはゲノム上でランダムには形成されていない。プロモーター領域などにおいて，特定の位置にヌクレオソームが形成される，いわゆる「ヌクレオソームポジショニング」は，これまでにさまざまな真核生物で見られており，転写制御機構のひとつとして提唱されてきた。現在，ヌクレオソームポジショニングのメカニズムとして，DNA配列，クロマチン関連タンパク質，転写装置などの関与が考えられている。
DNAによるヌクレオソームポジショニングの機構を明らかにする目的で，私たちは真核生物ゲノムに見出されるリピート配列に着目し，出芽酵母ミニ染色体の系を用いてヌクレオソーム形成に及ぼすDNA配列の影響を解析してきた。その結果，in vivoでヌクレオソーム形成を阻害する配列として(A)n•(T)n, (CG)n•(GC)n, (CGG)n•(CCG)n，テロメアリピート(TTAGGG)n, (TG1-3)nを示し，ヌクレオソーム形成を促進する配列として(CTG)n•(CGA)n，(ATTCT)n•(AGAAG)nを示した。一方で，ゲノムでの転写制御にヌクレオソームポジショニングが関与する遺伝子であるa-細胞特異的遺伝子BAR1や誘導性遺伝子PHO5などのプロモーター領域にヌクレオソーム形成を促進または阻害する配列を導入し，ヌクレオソームポジショニングの変化と転写制御との関係を解析している。
本セミナーでは，DNAリピート配列を中心に，塩基配列に規定されるヌクレオソームの形成とその転写制御に及ぼす影響についてお話させていただきます。

日　時：2013年9月18日（水）　15時00分〜16時15分
場　所：命北館4F　中講義室6
テーマ：オートファジーと細菌の栄養摂取を結びつける新規の細菌分子
講　師：オハイオ州立大学獣医学部　力久　泰子　教授【講演内容】
「ヒト顆粒球性アナプラズマ症」と「ヒト単球性エーリキア症」はマダニによって媒介される人獣共通の感染症であり、重篤な新興感染症の１つとして対応が急がれている。各々の病原菌である Anaplasma phagocytophilum (Anaplasma) とEhrlichia chaffeensis (Ehrlichia)は、リケッチアの仲間であり、白血球に感染する。これらの細菌はアミノ酸の合成と中間代謝に関わる遺伝子の多くを欠くため、増殖のために宿主の栄養を利用する。両細菌は、宿主の細胞質に膜に囲まれた封入体 を形成し、その中で増殖するが、Anaplasma のそれはオートファゴソームに、 Ehrlichia のそれは初期エンドソームに似ている。これらの細菌はtype IV分泌装置を持ち、 Anaplasma はAts-1、Ehrlichia はECH0825 というエフェクタータンパク質を宿主の細胞質に分泌する。細胞質に分泌されたAts-1とECH0825 の一部は、ミトコンドリアに移行して宿主細胞のアポトーシスを防ぐ。エフェクターの一部は封入体膜に戻り、 Ats-1の場合は、オートファジー必須タンパク質のべクリン１と結合して、 ECH0825 ではRab5 とべクリン１と結合して宿主細胞にオートファジーを誘導する。オートファジーで取り込まれた内容物は封入体内に輸送され、封入体内の細菌に栄養が供給される。オートファジーが菌の増殖に重要なことは、オートファジーを誘導させると感染が悪化し、オートファジーを阻害すると増殖が抑えられることから示された。このように、 Anaplasma と Ehrlichia は、宿主細胞を生きた状態に保ちながら、宿主のオートファジー経路を乗っ取り、宿主由来の栄養を獲得して、自身への栄養供給に用いるという巧妙な増殖戦略を持つことが明らかになった。

 

【講演内容】

　男女の争いは、永遠に解決できない問題とされる。一方で、我々の最大の興味の対象でもあるらしく、男女の問題を扱った番組は視聴率を稼げるとされる（例えば恋愛ドラマやホームドラマ）。また、男女に限らず、絶対に一致しない利害関係が存在する場合、意見の集約は極めて困難のように思える。こうしたジレンマは遺伝子レベルでもおこっているようだ。

本セミナーでは、その一例として、オス由来とメス由来のゲノムがせめぎ合う仕組み、植物におけるゲノムインプリンティングのエピジェネティック制御機構とその生物学的意義に関して紹介し、自然の摂理から我々が何を教訓とできるかを問うてみたい。

 

【講演内容】

　再生できるプラナリアやイモリを使って、再生の原理を明らかにしてきた。そして、最近やっているのは、再生できる動物と再生できない動物を比較して、再生できない動物がどこで再生が止まっているかを明らかにし、その止まっているステップを遺伝子操作などで乗り越えて、再生できるようにしようというものだ。その第一弾として、尾の断片から頭を再生できないプラナリア（コガタウズムシ）を、再生できるプラナリア(ナミウズムシ)と比較することで、尾断片から頭を再生できるように成功した。再生の原理がわかれば、再生能力を引き出せることを初めて実験によって証明した。次のターゲットは、カエルをイモリと同じように四肢再生できるようにすることだ。

 

【講演内容】

　動かないことを選んだ植物は、生育環境の変化に適応しながら生きています。植物の環境適応を支えるメカニズムの一つに、オルガネラの機能変換があります。植物は、環境変化に呼応してオルガネラの機能を柔軟に変化させています。私は、ペルオキシソームに注目して植物オルガネラの機能変換の研究を進めてきました。本セミナーでは、ペルオキシソームを中心に植物オルガネラの多様な機能とその制御を紹介します。
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〜iPS細胞を山中先生と共に開発された高橋先生のセミナー〜

 

【講演内容】

　「リプログラミング」とは本来細胞が持つエピジェネティックな特性を消去することを示すが、近年では「細胞の運命転換」を示すより漠然とした言葉となってきている。既知因子によってリプログラミングが引き起こせるようになると、次は自由自在に細胞の運命を操ってみたくなる。そのためには個々の役者がどういう役割を果たし、何が起こっているのかを詳しく知る必要がある。

本発表では、体細胞がリプログラミングを受け分化多能性細胞へと変化する過程で、いったいどのようなことが起こっているのかについて最近得た知見を交えて紹介する。

【講師紹介】

　高橋先生は、2012年度のノーベル生理学・医学賞を受賞したマウスとヒトのiPS細胞を世界で初めて樹立した新進気鋭の若手研究者です。先生は、その独創的な研究業績を称えられて、幹細胞研究で優れた業績を上げた若手研究者に贈られる「ニューヨーク幹細胞基金・ロバートソン賞」を日本人で初めて受賞されました。

参考論文：

Takahashi, K., Ynamanaka, S. (2006) Cell, 126, 663-76.

Takahashi, K., et al. (2007) Cell, 131, 861-72.

 

【講演内容】

核内受容体は、性ホルモンやビタミンなどの生体内低分子化合物により直接活性調節される転写因子である。中でも核内受容体PPARγは2型糖尿病治療薬の標的蛋白質として創薬の分野では一世を風靡した。しかし、内在性リガンドに関する知見が限られている点において、オーファン受容体と呼ばれていた。

我々は、内在性リガンドによるPPARγの活性調節機構について、蛋白質科学、バイオインフォマティクス、構造生物学を用いて研究を行い、内在性脂肪酸リガンドが合成リガンドとは異なり、リガンドと受容体が共有結合することで活性化していることを明らかにした。不思議なことに、脂肪酸リガンドだけではPPARγのリガンド結合ポケット内に大きな空間が余ってしまう。そこで、ケモインフォマティクス技術を応用し、このPPARγポケットに作用する新たな内在性リガンドを探索し、セロトニン代謝物を同定した。この新しいリガンドは脂肪酸代謝物と同時に受容体に結合することが可能であり、それぞれ独立して活性制御を行うことを見いだした。

これらの内在性リガンドに関する生化学・構造生物学・インフォマティクスの研究成果に加え、生体におけるメタボローム解析から得られた核内受容体リガンドに関する結果を交え、核内受容体PPARγ機能について議論したい。

 

【講演内容】

胎児の心臓では大動脈弓(左心室から全身へと向かう血管)と肺動脈(右心室から肺に向かう血管)を繋ぐ血管(ductus arteriosus：動脈管)があり、肺をバイパスさせる血流路(DA: ductus arteriosus)があります。出生後速やかにこの血管は閉じられるのですが、そうでなければ効率的な血液循環が行えないのは容易に想像でき、実際そのような重篤な疾病(patent ductus arteriosus)が知られています。

仏キューリー研究所のLarue先生は、DAを構成する細胞群の中で、発生の由来を同じくする平滑筋の一部と色素細胞両者の分化プログラムの破綻がこの一因であることを見つけました。Larue先生はヨーロッパ色素細胞学会の会長を務められており、本学で開催される日本色素細胞学会学術大会中に開かれる国際色素細胞会議理事会に出席されますので、この興味深い現象とその機構について講演をお願いしました。

Patent ductus arteriosus is a life-threatening condition frequent in premature newborns but also present in some term infants. Current mouse models of this malformation generally lead to perinatal death, not reproducing the full phenotypic spectrum in humans, in whom genetic inheritance appears complex. The ductus arteriosus (DA), a temporary fetal vessel that bypasses the lungs by shunting the aortic arch to the pulmonary artery, is surrounded by smooth muscle cells of distinct origins (SMC1 and　SMC2) and many fewer melanocytes. To understand novel mechanisms preventing　DA closure at birth, we evaluated the importance of cell fate specification in SMC that form the DA during embryonic development.　Upon specific, Tyr::Cre-driven activation of Wnt/b-catenin signaling at the time of cell fate specification, melanocytes replaced the SMC2 population of the DA, suggesting that SMC2 and melanocytes have a common precursor. The number of SMC1 in the DA remained similar to that in controls, but　insufficient to allow full DA closure at birth. Thus, there was no cellular compensation by SMC1 for the loss of SMC2. Mice in which only melanocytes were genetically ablated after specification from their common precursor with SMC2, demonstrated that differentiated melanocytes themselves do not affect DA closure. Loss of the SMC2 population, independent of the presence of melanocytes, is therefore a cause of patent ductus arteriosus and premature death in in the first months of life. Our results indicate that patent ductus arteriosus can result from the insufficient differentiation, proliferation, or contractility of a specific smooth muscle subpopulation that shares a common neural crest precursor with physiological, cardiovascular melanocytes.

日　時：2012年6月26日（火） 15時20分〜16時40分

場　所：命北館4F中講義室5

テーマ：新しい植物ホルモンを探す

松林 嘉克 教授 （基礎生物学研究所 細胞間シグナル研究部門）

 

高等植物における短鎖分泌型ペプチドホルモンの中には、翻訳後修飾を受けることで本来の活性を示すものが少なくありません。そのため翻訳後修飾酵素遺伝子の破壊株の表現型は、その支配下にある修飾ペプチドホルモンの欠損を反映したものとなります。

例えば、チロシン硫酸化に関わる酵素（TPST）の遺伝子を破壊したシロイヌナズナ植物体（tpst-1）では、根端の幹細胞が維持されず、メリステム活
性が顕著に低下します。こうした表現型に着目することで、新しいペプチドホルモンの存在が明らかになり、それらを探し出すことも可能になります。
RGF（root meristem growth factor）の発見を例に、ホルモン探索のおもしろさを紹介します。