ホヤ中枢神経系における細胞の発生運命決定と細胞分化の分子機構

• Project/Area Number: 16770166
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: University of Hyogo
• Principal Investigator: 日下部 岳広 兵庫県立大学, 大学院生命理学研究科, 助教授 (40280862)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000); Fiscal Year 2005: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2004: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: ニューロン / ホヤ / 神経特異的遺伝子 / 細胞分化 / 脳・神経 / ゲノム / 細胞系譜 / 感覚器官

Research Abstract

1.ホヤ神経系の細胞系譜の解明:DiIによる細胞の標識、細胞特異的プロモーターによる蛍光タンパク質の発現、特異的遺伝子マーカーの発現、特異的抗体による染色を組み合わせて中枢神経系の細胞系譜を解析した。
2.ホヤ中枢神経系特異的の遺伝子の体系的同定:新たな中枢神経系特異的遺伝子として、ci-PDE5/6、Ci-GC、Ci-CDH23、Ci-TRPA、Ci-TRPN、Ci-CNGA、Ci-CNGB、Ci-CNGc、Ci-NPHP6などを同定し、各々の空間的発現パターンを明らかにした。
3.細胞特異的遺伝子発現に関わるシス調節配列の同定:レポーター遺伝子に連結した融合遺伝子をエレクトロポレーション法によりホヤ胚に導入することにより、発現調節領域の機能解析を行った。特にグルタミン酸作動性ニューロン特異的遺伝子であるCi-VGLUT遺伝子について、比較ゲノムと実験によるシス調節配列の同定に成功した。
4.細胞特異的遺伝子発現に関わる転写因子の同定と機能解析:上記3で同定したCi-VGLUT遺伝子そこに結合する転写因子の候補としてPOUファミリータンパク質が予測された。POUタンパク質の1つCi-POU4はCi-VGLUTとほぼ同じ発現パターンを示す。アンチセンスモルフォリノオリゴを用いた遺伝子ノックダウン実験によるCi-POU4の機能解析を進めている。昨年度に引き続き、Otxのノックダウン実験を行なった他、Pax258、Six3/6のノックダウン実験を行ない、これらの転写因子がホヤ幼生の感覚器・神経系の発生制御に関わることを示した。

Research Products

• [Journal Article] DBTGR : a database of tunicate promoters and their regulatory elements (2006)
  • Author(s): Nicolas Sierro
  • Journal Title: Nucleic Acids Research 34
• [Journal Article] Evolution of constrained GnRH ligand conformation and receptor sensitivity (2005)
  • Author(s): Perdita E.Barran
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry 280・46 Pages: 38569-38575
• [Journal Article] ホヤ脳神経系の分子行動遺伝学:感覚受容から運動制御まで (2005)
  • Author(s): 日下部岳広
  • Journal Title: 月刊海洋 号外41 Pages: 52-60
• [Journal Article] ホヤにおける遺伝子発現制御と遺伝子進化に関する研究 (2005)
  • Author(s): 日下部岳広
  • Journal Title: 生物科学ニュース 405 Pages: 25-31
• [Journal Article] Regulation and evolution of genes in ascidians (2005)
  • Author(s): Takehiro Kusakabe
  • Journal Title: Zoological Science 22・12 Pages: 1372-1372
  • NAID: 110006167898
• [Journal Article] Decoding cis-regulatory systems in ascidians (2005)
  • Author(s): Takehiro Kusakabe
  • Journal Title: Zoological Science 22・2 Pages: 129-146
  • NAID: 110006281785
• [Journal Article] Nephrocystin-5, a ciliary IQ domain protein, is mutated in Senior-Loken syndrome and interacts with RPGR and Calmodulin (2005)
  • Author(s): Edgar A.Otto
  • Journal Title: Nature Genetics 37・3 Pages: 282-288
• [Journal Article] Identification of neuron-specific promoters in Ciona intestinalis (2004)
  • Author(s): Reiko Yoshida
  • Journal Title: Genesis 39・2 Pages: 130-140
• [Journal Article] Computational discovery of DNA motifs associated with cell type-specific transcription in Ciona (2004)
  • Author(s): Takehiro Kusakabe
  • Journal Title: Developmental Biology 276・2 Pages: 563-580
• [Journal Article] Localization of mRNAs encoding a and β subunits of soluble guanylyl cyclase in the brain of rainbow trout (2004)
  • Author(s): Hironori Ando
  • Journal Title: Brain Research 1013・1 Pages: 13-29
• [Journal Article] ホヤの光受容システム (2004)
  • Author(s): 日下部 岳広
  • Journal Title: 生化学 76・4 Pages: 368-373
  • NAID: 10012894844