魚類骨格筋タイプミオシン重鎖遺伝子発現のスイッチング機構に関する研究

• Project/Area Number: 16658085
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Fisheries chemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 渡部 終五 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40111489)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2005: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2004: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: ミオシン重鎖遺伝子 / クラスター / トラフグ / ミドリフグ / ゼブラフィッシュ / 筋分化 / スイッチング

Research Abstract

1.トラフグ速筋型ミオシン重鎖遺伝子クラスター(クラスターA、BおよびC)のより詳細な物理地図を作成するため、同領域を含むコスミドおよびBACクローンの解析を行った。その結果、クラスターA、BおよびCにはそれぞれ少なくとも4、3および3種類、合計10種類のミオシン重鎖遺伝子が存在することが明らかとなった。これらの結果および分子系統解析の結果より、ヒトとトラフグの速筋型ミオシン重鎖遺伝子はヒトと硬骨魚類の共通祖先が分岐した後、それぞれ独立して形成されたことが示唆された。
2.メダカBACライブラリーのスクリーニングにより、メダカにおいても速筋型ミオシン重鎖遺伝子クラスターの存在が明らかとなった。分子系統解析により、11種類のミオシン重鎖遺伝子が存在する同クラスターはトラフグにおけるクラスターAに対応することが明らかとなった。クラスターA中のミオシン重鎮遺伝子数はメダカのほうがトラフグよりも明らかに多いが、これは環境水温の変化へ対応するためにメダカが取得した適応戦略の一つであると考えられる。
3.運動水槽装置を設計・作製し、メダカを流速3.0-3.3cm/sec(1.0-1.2 body length/sec)の水流中で1日8時間の運動を0-10日間行い、各実験群に対してMYH遺伝子のクローニングおよびreal time PCRによる発現解析を試みた。その結果、運動群と非運動群間において種々の速筋型MYH遺伝子の発現パターンに大きな差異は認められなかった。また、運動開始から運動10日目まで遅筋/心筋型MYH遺伝子の発現量にも変化はみられなかった。

Research Products

• [Journal Article] Diversity of the pufferfish Takifugu rubripes fast skeletal myosin heavy chain genes (2006)
  • Author(s): Shugo Watabe, Daisuke Ikeda
  • Journal Title: Comparative Biochemistry and Physiology, Part D 1 Pages: 28-34
• [Journal Article] Molecular cloning and mRNA expression analysis of carp embryonic, slow and cardiac myosin heavy chain isoforms (2006)
  • Author(s): Yoshiaki Nihei et al.
  • Journal Title: Journal of Experimental Biology 209 Pages: 188-198
• [Journal Article] A genomic approach to reveal novel genes associated with myotube formation in the model teleost, Takifugu rubripes (2005)
  • Author(s): Jorge M.O.Fernandes et al.
  • Journal Title: Physiological Genomics 22 Pages: 327-338
• [Journal Article] Genomic structural analysis of the pufferfish (Takifugu rubripes) skeletal myosin heavy chain genes. (2005)
  • Author(s): Daisuke Ikeda et al.
  • Journal Title: Marine Biotechnology (in press)
• [Journal Article] The complete genomic sequence of the carp fast skeletal myosin heavy chain gene (2005)
  • Author(s): Maiko Muramatsu-Uno et al.
  • Journal Title: Gene (in press)
• [Journal Article] トラフグ・ゲノム:脊椎動物で最も小さいサイズ (2004)
  • Author(s): 池田大介, 渡部終五
  • Journal Title: 蛋白質 核酸 酵素 49 Pages: 2235-2241
• [Book] トラフグの全ゲノム解析はなぜ行われたか-データベースの値打ちと魚類ゲノム科学の新展開.海洋生命系のダイナミクス(塚本勝巳編)
  • Author(s): 池田大介, 渡部終五
  • Publisher: 東海大学出版会(印刷中)