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東京医科歯科大学 大学院医歯学総合研究科 システム発生・再生医学分野

研究内容
HEADLINE

             










1)発生・再生分野 および 2)炎症疾患研究分野の2つを中心に、全遺伝子の網羅的なファンクショナルスクリーニングから、
TALEN /CRISPR を用いた遺伝子改変マウス(以下ノックアウトマウス)の作成を通じ、医学・生物学の研究を行っている。

■ 発生・再生分野

i) エンハンサーのダイナミズムを生化学と遺伝学をあわせたアプローチで解析するプロジェクト、ii) オリジナルの転写因子のデータベースを基盤として
筋・腱・骨格の発生再生メカニズム、RNA階層での新たなホメオティック制御機構、四肢パターン形成における極性決定メカニズムの解析を中心に行う。

 炎症疾患分野
iii) ノンコーディングRNAおよびRNA結合タンパクによるネットワーク解析のためのオリジナルのスクリーニングシステムを基盤として、RNA階層にある新しい分子機序の解明、iv) シグナルによる全細胞内タンパクの局在をトレースする技術を基に新たなオルガネラ・スペックルの探索と生理・病理学的意味を解析する。

 主な研究成果 

T.  全ての転写因子1600遺伝子の発現をマウス 9.5日, 10.5日, 11.5日胚の3ステージでホールマウントインサイチューハイブリタイゼーションを行い、そのデータを集積した世界初のデータベースとなるEMBRYS (http://embrys.jp) を構築し、脳、手足をはじめとする体中の臓器をつくる遺伝子グループをつきとめることに成功。このデータベースは人類共通の財産として、インターネットを通して無償で世界の研究者に公開され、子供の先天性疾患の原因遺伝子の発見や、次世代iPS細胞・再生医療の開発に必須の情報として貢献することが期待されている。

A Whole-mount in situ hybridization(WISH) Database EMBRYS

[ Dev Cell. 17(6): 836-848 (2009)]














U.   近年、タンパクをコードしない20-30 塩基ほどの小さなRNA、miRNA (microRNA) が発見されその生理学的機能および疾患における重要な機能が解析されてきている。我々は関節炎の病態において、炎症を収束制御するmiR-146と、軟骨組織のホメオスタシスを高めるmiR-140の分子機能を明らかにした。今後は、細胞レベルでの遺伝子発現スクリーニングや、次世代シーククエンサーで得られた興味深いmiRNAおよびRNA結合タンパクについて、TALEN技術の導入によりノックアウトマウス作成をハイスループットに行いながら炎症を制御するmiRNAの遺伝子発現ネットワークを明らかにしてゆく。関節リウマチなどの慢性炎症疾患研究への応用につなげたい。

Non-coding RNA and inflammation, cancer, regeneration mechanism

[ Gene Dev. 24(11): 1173-1185 (2010), J Biol Chem. 287(26): 22206-15 (2012) ]
















V.再生医療研究や、癌、アレルギー疾患、先天性疾患などの病態研究において、関連遺伝子の発現調節および機能の網羅的な解析を行う。当研究室では、ロボットシステムを導入し、細胞ベースのハイスループット遺伝子機能スクリーニングを行っている。全ヒト遺伝子2千万個の遺伝子を個々に細胞に導入した遺伝子解析により、発生分化および各種疾患に関わる遺伝子を高速かつ確実にスクリーニングしていく。

Systems Biology・Post-genome Approach and new medical treatment



W.   骨と筋肉を繋ぐ腱、骨と骨を繋ぐ靭帯は、運動機能に重要な組織にも関わらず、腱・靭帯関連疾患の治療法開発の基盤となる形成メカニズムについては、よく分かっていない。我々は、EMBRYSにより、腱・靭帯特異的に発現する Mkx を同定し、このMkx が腱の形成に重要な働きをしていることをノックアウトマウスの解析により明らかにした。この Mkx を起点とした腱・靭帯研究により、腱・靭帯疾患の病因解明や再生医療などの疾患治療法開発に大きく貢献できることが期待できる。

Mkx as a tendon differentiation and homeostasis regulator

[ Proc Natl Acad Sci U S A. 107(23): 10538-10542 (2010), Arthritis Rheum 65(8): 2081-9 (2013)]


     


   



 






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