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群馬大学 生体調節研究所

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細胞のpHが胚発生を駆動するメカニズムを発見

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本研究所の荻沼政之助教、元ハーバード大学 播磨有希子研究員、群馬大学 石谷太教授(大阪大学兼任)、ハーバード大学 オリビエプルキエ教授らの研究チームは、細胞のpHがダイナミックな動物胚発生を支えることを発見し、その成果は2020年6月24日16:00(ロンドン時間)に英科学誌「ネイチャー」に掲載されました。
エネルギー代謝は生命現象の中心であり、様々な分野で研究は進んでおります。しかしながら、動物の体づくり(胚発生)におけるエネルギー代謝の役割はほとんど分かっていませんでした。我々は過去の研究において、動物胚後端部(尾芽領域)で解糖系が勾配を形成し、Wnt/β-カテニンシグナル経路の勾配形成を促がすことで、胚の後方パターン形成を制御することを明らかにしましたが、その分子詳細は不明のままでした(Oginuma et al.,Developmental cell, 2007)。本研究は、細胞内pHが仲介因子と働く事を突き止めました。我々はニワトリ胚の尾芽領域と、ヒトiPS細胞から分化誘導したヒト尾芽細胞の細胞内pHを測定した結果、解糖系の下流でアルカリ性pHの勾配が形成される事を発見しました。さらに、細胞内pHのアルカリ化がβ-カテニンのアセチル化修飾反応を促進する事で、Wntシグナル経路を制御する事を解明致しました。同様の細胞内pHのアルカリ化はガン細胞においても観察されます。ガン細胞は発生の代謝プログラムが再活性化された状態であるという考えがありますが、本研究はまさにその証拠を提示した研究です。

雑誌名:「Nature」(6月24日オンライン)
タイトル:”Intracellular pH Controls WNT Downstream of Glycolysis in Amniote Embryos”
著者名: Masayuki Oginuma, Yukiko Harima, Oscar A. Tarazona, Margarete Diaz-Cuadros, Arthur Michaut, Tohru Ishitani, Fengzhu Xiong & Olivier Pourquié. 

詳しくはこちらをご覧ください →修正案press_2020_Oginuma

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