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2013年4月29日 (月)

動物の体作りに重要なレチノイン酸の可視化に成功

平成25年4月8日
独立行政法人 理化学研究所
独立行政法人 科学技術振興機構
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 理化学研究所は、ゼブラフィッシュの
胚を用いて、ビタミンA誘導体である
レチノイン酸を可視化する技術を開発し、
その濃度勾配が動物の体を形作るのに重要
な役割を担うことを明らかにしました。
 
 これは、理研脳科学総合研究センター
細胞機能探索技術開発チームの宮脇 敦史
チームリーダー、下薗 哲 研究員らによる
研究チームの成果です。
 
 私たちが摂取するビタミンAは、体内で
レチノイン酸という活性分子になって働き
ます。
 
 レチノイン酸は脊椎動物が発生する過程
で細胞の運命を決定づけるモルフォゲン
注1)分子として注目されてきました。
 
 しかし、レチノイン酸はタンパク質では
ないので、蛍光タンパク質などで標識
できません。
 
 そのため、胚の中でどういう濃度分布を
示して位置情報を与え体作りに関わるのか、
不明のままでした。
 
 研究チームは、レチノイン酸と結合する
タンパク質(レチノイン酸受容体)のうち、
レチノイン酸が結合する部分だけを
取り出し、これに蛍光タンパク質を連結
した蛍光プローブ「GEPRA(ゲプラ)」
を開発、ゼブラフィッシュの胚の前後軸
(頭尾軸)に沿ったレチノイン酸濃度を
可視化することに成功しました。
 
 レチノイン酸は合成部位(胚の真ん中)
と分解部位(胚の両端)に挟まれた領域で
ほぼ直線的に分布しており、
シミュレーションにより、レチノイン酸が
胚の中で素早く拡散することが示唆
されました。
 
 興味深いことに、こうした直線的な
濃度勾配は、外から過剰のレチノイン酸を
投与しても、あまり影響を受けないことが
分かりました。
 
 現在研究チームは、GEPRAをマウス
などに適用し、哺乳類動物の体作りにおける
レチノイン酸の役割の研究に着手して
います。
 
 例えば、妊婦のビタミンA過剰摂取が
胎児催奇形を引き起こす可能性が指摘されて
いますが、GEPRAはそのメカニズムの
定量的な解析に貢献すると考えられます。
 
 さらに、レチノイン酸は私たちの体の中
でリンパ球のホーミング現象注2)や
神経シナプスの可塑性注3)に関与して
おり、これら組織・器官でのレチノイン酸
動態を解析できると期待されます。
 
 また、ヒトの皮膚病やがんの治療に
ビタミンAが用いられることがありますが、
組織におけるレチノイン酸の濃度勾配が
分かれば薬の投与方法に関する指針が
得られるはずです。
 
 レチノイン酸は分化誘導試薬としても
知られているので、iPS細胞技術を中心
とする再生医療の分野にもGEPRAは
適用可能です。
 
 培養細胞集団から3次元的な組織を
作り上げる過程で、レチノイン酸の
濃度勾配を実測し制御する重要性が明らか
になると、GEPRAの活躍する分野が
さらに拡大すると期待できます。
 
 本研究は、JST戦略的創造研究推進
事業 ERATO型研究「宮脇生命時空間
情報プロジェクト」の一環として行われ、
英国の科学雑誌
『Nature』オンライン版
(4月7日付け:日本時間4月8日)に
掲載されます。
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>レチノイン酸濃度をモニターする
>蛍光指示薬「GEPRA」を開発
 だそうです。
 
 可視化に成功したことは素晴らしい
ですね。
 
 ただ、こういう研究などを見ていると
盲目の人が象のいろいろな所に触れて
「象とはこんなものだ」と言っている
場面を思い出します。
 
 ほとんどわかっていない。
 
 現状はこんなものなんですね。
 
 頑張ってください。
 一歩一歩前進するしかありません。
 
 この研究が今後の医学の発展に
大きく寄与出来ると良いですね。

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