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J-GLOBAL ID：201302284911838365   整理番号：13A0750666

胚発生における内在性のレチノイン酸勾配の可視化

Visualization of an endogenous retinoic acid gradient across embryonic development

著者 (6件)： SHIMOZONO Satoshi (RIKEN, Saitama, JPN) ,  IIMURA Tadahiro (RIKEN, Saitama, JPN) ,  MIYAWAKI Atsushi (RIKEN, Saitama, JPN) ,  KITAGUCHI Tetsuya (JST-ERATO, Saitama, JPN) ,  MIYAWAKI Atsushi (JST-ERATO, Saitama, JPN) ,  HIGASHIJIMA Shin-ichi (National Inst. for Physiological Sci., Aichi, JPN)
資料名： Nature (London)  (Nature (London))
巻： 496  号： 7445  ページ： 363-366  発行年： 2013年04月18日 
JST資料番号： D0193B  ISSN： 0028-0836  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 脊椎動物の発生では,胚を貫く種々の初期モルフォゲン濃度勾配によってボディープランが決定される。レチノイン酸(RA)は重要なモルフォゲンであり,後脳や沿軸中胚葉をはじめとする前後軸構造のパターン形成に関わる。RAは長距離にわたって拡散し,その働きはRAの合成と分解を行う酵素によって空間的に制限されている。しかし,生きた胚に内在するRAモルフォゲン勾配は直接的には観察されておらず,実際,その存在や分布様式,あるいは正確なパターン形成のために必要かどうかについては議論が多い。本研究では,GEPRA(genetically encoded probes for RA)と名付けた,遺伝子にコードされるRA指示薬のファミリーについて報告する。蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)の原理を用いて,RA受容体のリガンド結合ドメインにシアン蛍光タンパク質と黄色蛍光タンパク質を連結させ,それぞれFRETのドナーとアクセプターとして用いることで,遊離RAを精度よく計測することを目指した。我々はRAに対して異なる親和性を持つ3つのGEPRAを作製し,生理的なRA濃度の定量的測定を行った。原腸胚期および体節形成期のゼブラフィッシュ胚のライブイメージングを行ったところ,内在性RAは直線的な濃度勾配を示し,胚の中心から両端に向かって減少する様式(two-tailed source-sink arrangement)を持つことが明らかとなった。観察されたRAの直線的勾配のモデル化から,RAの拡散が胚発生の時空間的動態を上回って迅速に起こり,その結果,撹乱に対する安定性が生じていることが示唆された。さらに,GEPRAと遺伝学的あるいは薬理学的な撹乱操作を組み合わせて用い,後脳形成および体節形成におけるRA濃度勾配の様式に関する論争を解決することができた。胚発生全体を通しての内在性RA濃度勾配のライブイメージングは,発生動態の分子機構の正確な指定を明らかにすることを可能にし,モルフォゲン勾配に基づいた研究の組織工学や再生医学への適用を加速するだろう。Copyright Nature Publishing Group 2013

シソーラス用語： 可視化 ,  *胚発生 ,  濃度勾配 ,  蛍光共鳴エネルギー移動 ,  レチノイン酸受容体 ,  ゼブラフィッシュ ,  原腸胚 ,  形態形成 ,  *生理活性因子 ,  画像処理 ,  脂環式化合物 ,  共役ジエン ,  テルペノイド ,  不飽和カルボン酸 ,  ビタミンA
準シソーラス用語： FRET【移動】 ,  *モルフォゲン ,  体節形成

分類 (1件)： 発生と分化  (EJ16020W)

物質索引 (1件)： レチノイン酸

タイトルに関連する用語 (4件)： 胚発生 ,  レチノイン酸 ,  勾配 ,  可視化