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人工遺伝子回路を用いた細胞パターン形成機構の構成的理解

使用人工基因电路对细胞模式形成机制的建设性理解

基本信息

批准号：
16KT0080
负责人：
戎家美紀
金额：
$ 11.98万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-07-19 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16KT0080/
关键词：
パターン形成反応拡散 Nodal-Lefty 人工遺伝子回路

项目摘要

本研究では、反応拡散機構で哺乳類培養細胞上に空間パターンを作ることを目指して、Nodal-Leftyシグナルの反応拡散系を単純化した人工遺伝子回路をHEK293細胞上に作製した。この人工遺伝子回路は、Nodal（アクチベーター）、Lefty（インヒビター）、Co-receptor、下流の転写因子、ルシフェラーゼレポーター、という５つの遺伝子部品から成っており、いわゆるアクチベーター・インヒビター型の反応拡散回路になっている。この人工遺伝子回路を組み込んだ細胞では、レポーター陽性ドメインと陰性ドメインから成るパターンが自発的に形成され、維持される様子が観察できた。そこでこのパターン形成の機構を調べるため、NodalとLeftyの細胞外分布を測定したところ、Nodalの細胞外分布は、Leftyにくらべて３分の１程度と非常に狭いことがわかった。これは、Nodalタンパク質内のFinger1と呼ばれるドメインのせいだとわかった。実際、NodalのFinger1ドメインをLeftyに移植すると、Leftyの分布が狭くなり、パターン形成も阻害された。さらに、実測・推定した生化学パラメーターを用いて数理モデルを構築し、パターン形成の条件を考察した。以上の結果は、世界初の哺乳類細胞における人工反応拡散パターンの作成例と言え、これらの成果は2018年12月にNature Communications誌上で発表した(Sekine et al, Nat Commun, 9, 5456, 2018)。

In this study, the laboratory and anti-dispersion mechanism were responsible for the use of space sensors in mammalian culture cells, and the Nodal-Lefty were used to reverse the proliferation of mammalian cultures. in this study, the anti-dispersion mechanism and anti-dispersion mechanism were used in the mammalian culture cell. The HEK293 sub-loop of the artificial cycle of mammalian cells was operated on the cell. The artificial sub-loop, Nodal, Lefty, Co-receptor, dirty write factor, sub-loop, sub-loop, sub-loop, The artificial sub-loop is responsible for the formation and maintenance of the cell, the subloop, the subloop, the cell, the subloop, the cell, the cell. It is very narrow to determine the extracellular distribution of Nodal, Lefty, and so on. Please listen to me, Nodal me, please call me Finger1, please tell me what to do. International, Nodalizable Finger1, Lefty transplant, Lefty, narrow distribution, block, block. It is presumed that the conditions for the formation of the conditions are investigated by using the methods of mathematics, mathematics and physics. The above results, the world's first mammal cytophagia, artificial anti-radiation therapy, and Nature Communications journal published in December 2018 (Sekine et al, Nat Commun, 9, 5456, 2018).

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Reconstitution of developmental mechanisms in cell culture

细胞培养中发育机制的重建

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mizuguchi Takaha;Momotake Atsuya;Hishida Mafumi;Yasui Masato;Yamamoto Yasuhiko;Saiki Toshiharu;Nuriya Mutsuo;Miki Ebisuya
通讯作者：
Miki Ebisuya

Reconstitution of developmental mechanisms with synthetic gene circuits

用合成基因电路重建发育机制