四肢形成時のｓｈｈシグナル作用領域と長い糸状仮足の関係と特性

• Project/Area Number: 15J00516
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 浜田 裕貴 東北大学, 生命科学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2015-04-24 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: パターン形成 / ソニックヘッジホッグ / 再生 / サイズ調節 / 濃度勾配 / 細胞形態 / 細胞系譜追跡

Outline of Annual Research Achievements

昨年度までにイモリ再生芽において後方局所的にソニックヘッジホッグ分子（SHH）が局所的に発現する時期、位置について特定した。本年度は昨年度までの結果を応用し、様々な成長段階・個体サイズのイモリ前肢を切断し形成された再生芽をサンプリングし、個体サイズと再生芽の特徴、及びSHHの発現範囲と拡散範囲について比較した。その結果、再生芽は個体サイズに応じて変化するものの、再生芽内部の将来的に再生された腕を作る細胞の密度には大きな変化は見られなかった。一方で、再生芽の前後軸に沿った形態を決めるSHH分子の発現する範囲および拡散する範囲は、再生芽のサイズに応じて大きく変化することがわかった。この様な結果から、SHH分子の発現範囲および拡散範囲は再生芽のサイズに応じて制御されていることがわかってきた。この結果の中から、特にSHH分子の拡散範囲について着目することとして、更に解析するために細胞系譜を追跡できる遺伝子組み換えイモリを作製していたが、解析には至らなかった。ここまでの結果をもとに、組織が再生される際に再生される組織サイズに合わせて、組織内の構造が調整されている仕組みについて明らかになっていくことが期待できる。
更にゼブラフィッシュの胸鰭鰭条骨格パターンについて、法則性があることまた他の体の構造による制御を受けずにその骨格パターンが決定されている事を昨年度までに解析しており、その結果を論文として執筆中である。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Presentation] 両生類再生時におけるshh発現と拡散の調整機構の解明 (2017)
  • Author(s): 浜田裕貴、田村宏治
  • Organizer: 第三回次世代両生類研究会
• [Presentation] イベリアトゲイモリの四肢再生に見られるパターンのサイズ調節 (2017)
  • Author(s): 浜田裕貴
  • Organizer: 第二回イベリアトゲイモリ研究会
• [Presentation] Whether fin rays of pectoral fin have a certain pattern or not? (2016)
  • Author(s): Hiroki Hamada, Yuuki Honda, Toshiaki Uemoto, Keiichi Kitajima, Tetsuya Umeda, Ryoutarou Kumagami, Gembu Abe, and Koji Tamura
  • Organizer: Joint Events of 22nd International Congress of Zoology and 87th Meeting of Zoological Society of Japan
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-10-14
  • Int'l Joint Research