脊椎動物の頸部咽頭部構造の進化発生学的研究

• Project/Area Number: 17687023
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: 岡部 正隆 Jikei University School of Medicine, 医学部, 教授 (10300716)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥31,980,000 (Direct Cost: ¥24,600,000、Indirect Cost: ¥7,380,000); Fiscal Year 2007: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2006: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000); Fiscal Year 2005: ¥20,020,000 (Direct Cost: ¥15,400,000、Indirect Cost: ¥4,620,000)
• Keywords: 脊椎動物 / 進化発生学 / 肺 / 鰾 / ポリプテルス / オーストラリアハイギョ / ゼブラフィッシュ / マウス / ツメガエル / トラザメ / 鰓孔 / ニワトリ

Research Abstract

ゼブラフィッシュのTbx4、Nkx2.1、Fgf10が浮力を調節する鰾の組織芽に発現していることを明らかにした。Fgf10のアンチセンスモルフォリーノ単独もしくはTbx4とTbx5のアンチセンスモルフォリーノを同時に胚へ顕微注入したところ、鰾芽におけるNkx2.1の発現が消失し、鰾が低形成もしくは欠失することを明らかにした。ポリプテルスのTbx4とNkx2.1遺伝子のcis制御領域の解析のためにBACクローンを得て、Nkx2.1BACクローンのショットガンライブラリーを作成した。マウスとゼブラフィッシュのゲノム情報を用いてNkx2.1とTbx4のcis制御領域(non-coding region)の比較を行った。Tbx4遺伝子はマウスーゼブラフィッシュ間で極めて類似しており、高度に保存されている領域が多数見つかった。これに対し、Nkx2.1遺伝子近傍のnon-coding regionには高度に保存された配列が5箇所存在した。これらの保存された配列をレポーター遺伝子と組み合わせ、遺伝子組換えゼブラフィッシュを作成してエンハンサー活性を検討したところ、各配列単独では肺芽/鰾芽領域にレポーターレポーター遺伝子は発現しなかった。また前述の高度に保存されている5箇所の配列を結合させた人工エンハンサーを作成したがこれも鰾芽には発現しなかった。ナメクジウオのTbx2/3とTbx4/5をクローニングし、その発現パターンをWISHによって明らかに、両遺伝子が咽頭(鰓嚢)に発現していることを確かめた。

Research Products

• [Journal Article] Generation of a transplantable erythropoietin-producer derived from human mesenchymal stem cells. (2008)
  • Author(s): Yokoo T et. al.
  • Journal Title: Transplantation (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stem cells and kidney organogenesis. (2008)
  • Author(s): Yokoo T et. al.
  • Journal Title: Front Biosci 13 Pages: 2814-2832
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TFIIH controls developmentally-regulated cell cycle progression as a holocomplex. (2007)
  • Author(s): Matsuno M et. al.
  • Journal Title: Genes Cells 12 Pages: 1289-1300
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evolutionary origin of autonomic regulation of physiological activities in vertebrate phyla. (2007)
  • Author(s): Shimizu H & Okabe M
  • Journal Title: J Comp Physiol A Neuroethol Sens Neural Behav Physiol 193 Pages: 1013-1019
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 副甲状腺の起源 (2007)
  • Author(s): 岡部正隆
  • Journal Title: Medical Science Digest 33・1 Pages: 648-649
• [Journal Article] 消化管の進化的起源 (2007)
  • Author(s): 清水裕, 岡部正隆
  • Journal Title: 蛋白質 核酸 酵素 52・2 Pages: 112-118
• [Journal Article] Xenobiotic kidney organogenesis from human mesenchymal stem cells using a growing rodent embryo. (2006)
  • Author(s): Yokoo T et al.
  • Journal Title: J Am Soc Nephrol. 17・4 Pages: 1026-1034
• [Journal Article] The role of the endoderm in the development and evolution of the pharyngeal arches. (2005)
  • Author(s): Graham A, Okabe M, Quinlan R
  • Journal Title: J Anat. 207・5 Pages: 479-487
• [Journal Article] Cell-type specific utilization of multiple negative feedback loops generates developmental constancy. (2005)
  • Author(s): Iwanami M, Hiromi Y, Okabe M.
  • Journal Title: Genes Cells. 10・7 Pages: 743-752
• [Presentation] 脊椎動物上陸の進化発生学 (2008)
  • Author(s): 岡部 正隆
  • Organizer: 第113回日本解剖学会総会
  • Place of Presentation: 大分
• [Presentation] Molecular Evidence that the lungs and the swimbladder are homologous organs (2007)
  • Author(s): Kondo S, et. al.
  • Organizer: 8th International Congress of Vertebrate Morphology
  • Place of Presentation: パリ
• [Presentation] Molecular Evidence that the lungs and the swimbladder are homologous organs (2007)
  • Author(s): Kondo S, et. al.
  • Organizer: 第40回日本発生生物学会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] Left-right asymmetry and cardiac looping for heart morphogenesis in the chick embryo (2007)
  • Author(s): Kidokoro H, et. al.
  • Organizer: 第40回日本発生生物学会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] ポストゲノム時代の形態学 (2007)
  • Author(s): 岡部 正隆
  • Organizer: 日本形成外科学会
  • Place of Presentation: 東京