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脊椎動物の首から尾に広がる肢形成能獲得の歴史の探究-四肢の起源に迫る-

Research Project

Project/Area Number 17687021
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Developmental biology
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

田中 幹子  Tokyo Institute of Technology, 大学院・生命理工学研究科, 准教授 (40376950)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥15,340,000 (Direct Cost: ¥11,800,000、Indirect Cost: ¥3,540,000)
Fiscal Year 2007: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2005: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
Keywords発生 / 進化 / 四肢
Research Abstract

本研究では、(1)脊椎動物が首から尾にまで広がる肢形成能力を獲得するに至った経緯を解明し、さらに(2)四肢動物が首から尾にまで広がる肢形成能力を持っているにもかかわらず、前肢領域と後肢領域にのみ四肢を形成させている仕組みを解明することで、脊椎動物が四肢を獲得するために構築してきたボディプランに迫ることを目標として研究を行った。
最初に、体側に広がる対鰭形成能を獲得した過程を明らかにするために、無顎類ヤツメウナギ胚のボディプランを解析した。我々はヤツメウナギ胚から当初計画した全ての肢芽形成に関与する遺伝子群のホモログの単離、および発現解析に成功し(Tiecke, et. al., 2007)、対鰭獲得過程に関するモデルを提唱した(Matsuura, et. al., in press; Onimaru, et. al., under preparation)。
さらに、対鰭が四肢へと進化した過程を明らかにするために、軟骨魚類サメ胚のボディプランの解析を行った。我々はサメ胚より、当初計画した全ての遺伝子の断片をクローニングすることに成功し、発現パターンの解析(Zerina, et. al., 2008)とその発現制御機構について解析し、古代魚が獲得した原始的な鰭を四肢へと変化させていく過程でおきたボディプランの変化を考察した(Sakamoto, et. al., submitted)。
また、四肢形成能力が体側に広がるにもかかわらず2対に分離した鰭を持つ仕組みを解明することを目的として、ニワトリ胚で脇腹特異的発現を示す転写抑制因子の機能解析を行い、脇腹では積極的に肢芽の形成を抑えるシステムが存在することを明らかにした(Kanazawa, et. al., under preparation)。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2008 2007 2006 2005

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (7 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Early Palaeozoic dentine and patterned scales in the embryonic cat shark tail.2008

    • Author(s)
      Zerina Johanson, Mikiko Tanaka, Natalie Chaplin and Moya M. Smith
    • Journal Title

      Biol. Lett. 4

      Pages: 87-90

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Possible involvement of SINEs in mammalian-specific brain formation.2008

    • Author(s)
      Takashi Sasaki, Hidenori Nishihara, Mika Hirakawa, Mikiko Tanaka, Nobuhiro Kokubo, Chiharu Kimura-Yoshida, Isao Matsuo, Kenta Sumiyama, Naruya Saitou, Koji Fujimura, Tomomi Shimogori and Norihiro Okada
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 105

      Pages: 4220-4225

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of four Engrailed genes in the Japanese lamprey, Lethenteron japonicum.2008

    • Author(s)
      Manami Matsuura, Hidenori Nishihara, Koh Onimaru, Nobuhiro Kokubo, Shigehiro Kuraku, Rie Kusakabe, Norihiro Okada, Shigeru Kuratani and Mikiko Tanaka
    • Journal Title

      Dev. Dyn. (in press)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification and developmental expression of two Tbx1/10-related genes in the agnathan Lethenteron japonicum.2007

    • Author(s)
      Eva Tiecke, Manami Matsuura, Nobuhiro Kokubo, Shigehiro Kuraku, Rie Kusakabe, Shigeru Kuratani and Mikiko Tanaka
    • Journal Title

      Dev. Genes and Evol. 217

      Pages: 691-697

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 脊椎動物の手足獲得に至るボディプラン2006

    • Author(s)
      村田有美枝, 田中幹子
    • Journal Title

      バイオサイエンスとインダストリー (印刷中)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Developmental genetic basis for the evolution of pelvic fin loss in the pufferfish Takifugu rubripes.2005

    • Author(s)
      M.Tanaka, L.A.Hale, A.Amores, Y.-L.Yan, W.A.Cresko, T.Suzuki, J.H.Postlethwait
    • Journal Title

      Dev.Biol. 281

      Pages: 227-239

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] ヤツメウナギ胚の対鰭形成関連遺伝子群の解析から考察する脊椎動物の対鰭獲得過程2008

    • Author(s)
      鬼丸洸、松浦麻奈美、日下部りえ、倉谷滋、田中幹子
    • Organizer
      日本動物学会関東支部第60回大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-03-22
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 脊椎動物の四肢の進化2008

    • Author(s)
      田中幹子
    • Organizer
      第113回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      大分
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  • [Presentation] Heterochronical shift of Shh expression in fin buds of a cartilaginous fish implies sequential events in vertebrate limb evolution2007

    • Author(s)
      Mikiko Tanaka
    • Organizer
      5th European Zebrafish Genetics and Development Meeting
    • Place of Presentation
      Amsterdam(The Netherlands)
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  • [Presentation] Heterochronical shift of Shh expression in fin buds of a cartilaginous fish implies sequential events in vertebrate limb evolution2007

    • Author(s)
      Mikiko Tanaka
    • Organizer
      8th International Congress of Vertebrate Morphology
    • Place of Presentation
      Paris(France)
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  • [Presentation] Quantitative changes in 5'Hox leads to a heterochronic shift in Sonic hedgehog expression in fin development2007

    • Author(s)
      田中幹子
    • Organizer
      発生生物学会秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡崎
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  • [Presentation] 硬骨魚類の腹鰭の位置設定機構の解析2007

    • Author(s)
      村田有美枝、田村美香、藤村衡至、岡田典弘、田中幹子
    • Organizer
      日本動物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      弘前
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  • [Presentation] Exploring the role of cux2 in the developing chick limb2007

    • Author(s)
      金澤康子、山田亮、田中幹子
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会、第80回日本生化学学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] Fins/limbs in the study of development. In Fins to Limbs.2006

    • Author(s)
      Mikiko Tanaka, Charyll Tickle
    • Publisher
      University of Chicago Press(In Press)
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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