脊椎動物の頭尾軸(前後軸)形成における組織間相互作用

• Project/Area Number: 15687008
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 田村 宏治 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教授 (70261550)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥30,420,000 (Direct Cost: ¥23,400,000、Indirect Cost: ¥7,020,000); Fiscal Year 2004: ¥13,650,000 (Direct Cost: ¥10,500,000、Indirect Cost: ¥3,150,000); Fiscal Year 2003: ¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
• Keywords: 四肢 / 発生 / 形態形成 / 脊椎動物 / 遺伝子発現 / 器官形成 / 組織 / 肢芽 / 軸 / ニワトリ

Research Abstract

四肢の位置を決めるための組織間相互作用に関して、研究目標ともなっている他の組織、とくに体節からの影響を組織培養および移植実験と定量RT-PCR法・in situ hybrid.法を併用した方法により調べた。また組織間相互作用による頭尾軸決定は発生のごく初期に行われている可能性を別の実験から見出した。すなわち将来の手足を作る側板中胚葉は内臓中胚葉を作る組織と起源を共にするが、そこから分離した内蔵中胚葉からも手足を作ることができることを見出した。さらに将来、頭に近い側の内臓を形成する中胚葉からは前肢が、尾部に近い側を形成する内臓中胚葉からは後肢が形成されることがわかった。これらの結果も組織間相互作用を示す貴重なデータである。論文として発表した。
肢芽内の軸形成についても解析を行った。前後軸形成については、手の前側の指と後ろ側の指では形成されるメカニズムが異なる可能性を見出した。これまで指は一律に同じ形成システムによって作られると信じられてきたが、親指に相当する前側の指と人差し指以降に相当する後ろ側の指では形成に使われる遺伝子群が異なる可能性が高い。特にこれらのことを、第1指に特異的に発現する遺伝子Marioの解析より調べ、論文として報告した。また、肩から指先にかけての軸形成に関して、きわめて詳細な細胞運命図を形成することにより、どこからどのようにして指の細胞が生じてくるかを調べた。これについても現在論文作成中である。

Research Products

• [Journal Article] Splanchnic (visceral) mesoderm has limb-forming ability according to the position along the rostro-caudal axis in chick embryos. (2005)
  • Author(s): Yonei-Tamura, S, Ide, H., Tamura, K.
  • Journal Title: Developmental Dynamics (印刷中)
• [Journal Article] Region-specific expression of mario reveals pivotal function of the anterior non-digit region on digit formation in chick wing bud. (2005)
  • Author(s): Amano, T., Tamura, K.
  • Journal Title: Developmental Dynamics (印刷中)
• [Journal Article] Muscle formation in regenerating Xenopus froglet limb. (2005)
  • Author(s): Satoh, A., Ide, H., Tamura, K.
  • Journal Title: Developmental Dynamics (印刷中)
• [Journal Article] 四肢・ヒレ形成と位置情報 (2005)
  • Author(s): 米井小百合, 阿部玄武, 田村宏治
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素別冊 (印刷中)
• [Journal Article] パターン形成のコンセプトづくりとしての肢芽発生 (2005)
  • Author(s): 田村宏治, 佐藤耕世, 天野孝紀
  • Journal Title: 実験医学増刊-発生・分化・再生研究2005 23巻・1号 Pages: 87-93
• [Journal Article] 脊椎動物の四肢の再生現象 (2004)
  • Author(s): 田村宏治
  • Journal Title: 遺伝 58巻・1号 Pages: 49-55
• [Publications] Tamura, K., Amano, T., Satoh, T., Saito, D., Yonei-Tamura, S., Yajima, H.: "Expression of rigf, a member of avian VEGF family, correlates with vascular patterning in the developing chick limb bud."Mechanisms of Development. 120. 199-209 (2003)
• [Publications] 田村宏治, 斉藤大介: "触れるモデル高等脊椎動物としてのニワトリ胚"わかる実験医学シリーズ 発生生物学がわかる. 1. 180-186 (2003)
• [Publications] 井出宏之 編著: "四肢の形態形成"アイピーシー. 352 (2003)