上皮の機能と形態の分化
（高田真理）
1)後期胚発生における形態形成と機能の発現分化の機構
プロジェクトリーダー
高田真理
研究概要
上皮Na channel (ENaC)を介するNa再吸収機構がまだ発現していない両生類幼生の上皮と、Na再吸収機構が発現している成体の両生類の上皮を比較することにより、上皮の形態とNa再吸収機構の発現調節の機構を研究する。
現在までに、a)両生類幼生の上皮の組織培養法を確立した（参考文献、6と7）。b)この培養法を用い、上皮Na channel (ENaC)を介するNa再吸収機構の発現が甲状腺ホルモンによるであろうと考えられていた定説を否定し、コルチコイド、特にアルドステロンによることを証明した（参考文献、6）。c)さらにRT-PCR、western-blotting、免疫組織染色の結果から、Na再吸収機構がまだ発現していない両生類幼生の上皮にすでにENaCの蛋白が発現しているが、しかしそれは機能的にsilentである可能性を考えている（参考文献1）。
ウシガエルの幼生(larva)皮膚、成体(adult)皮膚、EDTA処理した幼生皮膚、Aldosterone (aldo)、Hydrocortisone (HC)、Corticosterone (C)、Prolctin (PRL)の存在下で培養した幼生皮膚のヘマトキシリン像、RT-PCRの結果、a-ENaCに対する抗体の免疫染色像、および各皮膚を横切る上皮電流に対する薬物(amiloride:Am; acetylcholine:ACh; ATP)の効果。
今後、ENaCのmRNAの組織内局在をin situ hybridizationで、幼生上皮に発現している蛋白のアミノ酸配列を2次元泳動と質量分析で研究することにより、機能的にsilentなENaCの存在の有無を確定するとともに、ENaCをsilentにしている因子と、それを取り除きENaCを活性化させる方法を見いだしたい。
これらの研究から、脊椎動物の陸棲化を可能とした過程、哺乳類の胎児、出産時における機能発現の機構、創傷治癒、細胞／器官の再生利用、血圧調節への応用を考察する。
将来は上皮以外の器官の構造と機能の発現分化の機構解析にも拡大し、研究に取り組む予定である。
研究プロジェクト構成員（順不同）
- 高田真理
- 金子優子
- 吉村和法
- 加藤かおる
- 藤牧香代
- 穂苅茂（本学生化学）
研究手法
組織培養、上皮電流(短絡電流)の測定、PCR、in situ hybridization、western-blotting、免疫組織染色、2次元泳動、蛋白の質量分析
勉強会
適宜
参考文献
- 1) Takada M, Shimomura T, Hokari S, Jensik PJ, Cox TC.
Larval bullfrog skin expresses ENaC despite having no amiloride-blockable transepithelial Na(+) transport.
J Comp Physiol (B) 176: 287-293 (2006)
[PMID: 16308722] - 2) Takada M and Kasai M.
Prolactin increases open-channel density of epithelial Na+ channel in adult frog skin.
J Exp Biol 206: 1319-1323 (2003)
[PMID: 12624167] - 3) Takada M and Kasai M.
Growth hormone is a weaker candidate than prolactin for the hormone responsible for the development of a larval-type feature in cultured bullfrog skin.
J Exp Biol 206:1137-1142 (2003)
[PMID: 12604573] - 4) Takada M, Shiibashi M, Kasai M.
Possible role of aldosterone and T(3) in development of amiloride-blockable SCC across frog skin in vivo.
Am J Physiol 277: (Reg Integ Comp Physiol 46) R1305-R1312 (1999)
[PMID: 10564201] - 5) Takada M, Yai H, Takayama-Arita K, Komazaki S.
Prolactin enables normal development of ACh-stimulated current in cultured larval bullfrog skin.
Am J Physiol 271: (Cell Physiol 40) C1059-C1063 (1996)
[PMID: 8897810] - 6) Takada M, Yai H, Takayama-Arita K.
Corticoid-induced differentiation of amiloride-blockable active Na+ transport across larval bullfrog skin in vitro.
Am J Physiol 268: (Cell Physiol 37) C218-C226 (1995)
[PMID: 7840151] - 7) Takada M.
Different sensitivity to amiloride of body and tail skins of Rana catesbeiana tadpoles during metamorphosis.
J Comp Physiol (B) 163: 271-276 (1993)
[PMID: 8408842]
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