円口類ヤツメウナギ、ヌタウナギを用いた、対鼻性獲得ための分子発生学的変遷の解明

• 研究課題/領域番号: 25840133
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 兵庫医科大学
• 研究代表者: 菅原 文昭 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (00611005)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
• キーワード: 円口類 / ヤツメウナギ / ヌタウナギ / 鼻下垂体プラコード / 顔面形成 / 脊椎動物 / 形態進化 / 鼻 / 下垂体 / プラコード / 進化発生学 / 鼻プラコード / 下垂体プラコード / 細胞系譜

研究成果の概要

まず、ヤツメウナギ鼻下垂体プラコードの形態観察を行った。既報通りプラコードの肥厚は鼻プラコード部から始まることが確認され、さらにDiIによる細胞系譜トレース実験と遺伝子発現解析から、下垂体プラコードとなる外胚葉は、二次的な後方への伸長により視床下部と接触するのではなく、発生初期から視床下部に接触していることが示された。つまり、視床下部と下垂体プラコードの協調的な発生機構は顎口類と共通するらしい。
DiIによる汎プラコード域の細胞運命を追う実験については一定の結果を経て、解析を進めている。ヌタウナギについてはいくつかの発生ステージの胚を得ることに成功し、遺伝子発現解析のため準備を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] Evidence from cyclostomes for complex regionalization of the ancestral vertebrate brain (2016)
  • 著者名/発表者名: Fumiaki Sugahara, Juan Pascual-Anaya, Yasuhiro Oisi, Shigehiro Kuraku, Shin-IchiAota, Noritaka Adachi, Wataru Takagi, Tamami Hirai, Noboru Sato, Yasunori Murakami, Shigeru Kuratani
  • 雑誌名: Nature 巻: 531 号: 7592 ページ: 97-100
  • DOI: 10.1038/nature16518
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Reevaluating Emx gene phylogeny: homopolymeric amino acid tracts as a potential factor obscuring orthology signals in cyclostome genes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Noro, M., Sugahara, F. and Kuraku, S.
  • 雑誌名: BMC Evolutionary Biology 巻: 15 号: 1 ページ: 78-78
  • DOI: 10.1186/s12862-015-0351-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evolution of the regionalization and patterning of the vertebrate telencephalon: what can we learn from cyclostomes? (2013)
  • 著者名/発表者名: Fumiaki Sugahara
  • 雑誌名: Current Opinion in Genetics & Development 巻: 23 号: 4 ページ: 475-483
  • DOI: 10.1016/j.gde.2013.02.008
  • 査読あり
• [学会発表] Brain development of the hagfish; the origin of complex brain compartmentalization of the vertebrates (2015)
  • 著者名/発表者名: Sagahara Fumiaki, Oisi Yasuhiro, Pascual-Anaya Juan, Kuraku Shigehiro, Aota Shin-ichi, Adachi Noritaka, Hirai Tamami, Murakami Yasunori, Kuratani Shigeru
  • 学会等名: Inaugural 2015 meeting of the Pan-American Society for Evolutionary Developmental Biology
  • 発表場所: Berkeley (U.S.A)
  • 年月日: 2015-08-05
  • 国際学会
• [学会発表] Dorso-Ventral Patterning of the Lamprey Telencephalon by Foxg1, Evolution of the Vertebrate Telencephalon (2015)
  • 著者名/発表者名: Sugahara Fumiaki, Aota Shin-ichi, Murakami Yasunori, Sato Noboru, Kuratani Shigeru
  • 学会等名: 48h Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists
  • 発表場所: つくば国際会議場 (茨城県つくば市)
  • 年月日: 2015-06-02
• [学会発表] The deep roots of vertebrate genomic evolution: insights from the embryonic transcriptome and Hox genes of the hagfish (2015)
  • 著者名/発表者名: Pascual-Anaya Juan, Perez-Pulido Antonio, Sugahara Fumiaki, Kuratani Shigeru
  • 学会等名: 48th Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists
  • 発表場所: つくば国際会議場 (茨城県つくば市)
  • 年月日: 2015-06-02
• [学会発表] Regionalization of the Lamprey Telencephalon by Foxg1; Evolution of DV Patterning of the Vertebrate Telencephalon. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sugahara Fumiaki, Aota Shin-ichi, Murakami Yasunori, Onai Takayuki, Sato Noboru, Kuratani Shigeru
  • 学会等名: 120th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists and the 92th Annual Meeing of The Physiological Society of Japan
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] 円口類ヤツメウナギにおける鼻下垂体プラコードの発生から探る、脊椎動物の対鼻性獲得の過程 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅原文昭
  • 学会等名: 日本進化学会第16回大阪大会
  • 発表場所: 高槻
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-23
• [学会発表] 円口類ヤツメウナギにおける鼻下垂体プラコード(NHP)の発生からみた脊椎動物顔面形態の進化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅原 文昭
  • 学会等名: 第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 栃木・下野
• [図書] In Situ Hybridization Methods (Neuromethods) (2015)
  • 著者名/発表者名: Fumiaki Sugahara, Yasunori Murakami and Shigeru Kuratani
  • 総ページ数: 592
  • 出版者: Human Press
• [図書] Neuromethods (2014)
  • 著者名/発表者名: Fumiaki Sugahara, Yasunori Murakami and Shigeru Kuratani
  • 出版者: Springer
• [備考] 円口類から解き明かされる脳の領域化の進化的な起源
  • URL: http://first.lifesciencedb.jp/archives/12168
• [備考] 脳の進化的起源を解明
  • URL: http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160216_1/