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新口動物の中腸領域における機能・形態の分子的背景と進化機序

Research Project

Project/Area Number 17J06306
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Evolutionary biology
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

中山 理  千葉大学, 融合理工学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords消化管 / 消化 / 吸収 / ホヤ / 遺伝子発現 / 中腸領域 / 消化機能 / 吸収機能 / 新口無脊椎動物 / 進化
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、昨年度においてPtf1aをTALENによりノックアウトした際に消化酵素遺伝子のamylaseの発現が消失したことから、Ptf1aノックアウトが他の消化酵素遺伝子や吸収関連遺伝子群の発現に影響を及ぼすかin situ hybridization(ISH)により調べた。Ptf1aノックアウト個体において、消化酵素遺伝子のうち脂質分解消化酵素lipaseとタンパク質分解消化酵素trypsinの胃における発現がamylaseと同様に消失・減衰した。吸収関連遺伝子については、糖質分解膜消化酵素maltaseの胃における発現が消化酵素遺伝子と同様に消失した。しかし、糖質輸送体SGLT1、GLUT5の胃での発現は維持され、タンパク質分解膜消化酵素aminopeptidase A(APA)、ペプチド輸送体PEPT1の発現も維持されていた。
Ptf1aのノックアウトにおけるこれらの消化・吸収関連遺伝子群の胃での発現に対する影響の違いをより詳細に理解するために、消化・吸収関連遺伝子の二重ISHによる胃上皮上の消化・吸収関連遺伝子発現細胞の分布を調べた。その結果、消化酵素遺伝子であるamylase、lipase、trypsinは同一細胞で発現し、吸収関連遺伝子のうちmaltaseも消化酵素発現細胞で発現がみられた。一方、その他の吸収関連遺伝子(APA・GLUT5・SGLT1・PEPT1)は消化酵素発現細胞以外の細胞群を中心に発現した。
これらの結果をこれまでの研究知見と統合すると、胃上皮には消化・吸収に関連する細胞として、少なくとも3種の細胞が存在し、Ptf1aは消化酵素分泌細胞の分化に重要であり、一方、Ptf1aは吸収機能に関わる細胞の分化や吸収関連遺伝子の発現には影響を与えないと考えられた。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Effect of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons on Development of the Ascidian Ciona intestinalis Type A2020

    • Author(s)
      Sekiguchi Toshio、Akitaya Hiroshi、Nakayama Satoshi、Yazawa Takashi、Ogasawara Michio、Suzuki Nobuo、Hayakawa Kazuichi、Wada Shuichi
    • Journal Title

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      Volume: 17 Issue: 4 Pages: 1340-1340

    • DOI

      10.3390/ijerph17041340

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Molecular and evolutionary aspects of the protochordate digestive system2019

    • Author(s)
      Nakayama Satoshi、Sekiguchi Toshio、Ogasawara Michio
    • Journal Title

      Cell and Tissue Research

      Volume: 377 Issue: 3 Pages: 309-320

    • DOI

      10.1007/s00441-019-03035-5

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transcripts of the nebulin gene from Ciona heart and their implications for the evolution of nebulin family genes.2019

    • Author(s)
      Akira Nishika, Akira Hanashima, Satoshi Nakayama, Michio Ogasawara, Sumiko Kimura.
    • Journal Title

      Gene

      Volume: 716 Pages: 144036-144036

    • DOI

      10.1016/j.gene.2019.144036

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Shared hemocyte- and intestine-dominant expression profiles of intelectin genes in ascidian Ciona intestinalis: insight into the evolution of the innate immune system in chordates2017

    • Author(s)
      Minoru Hayashibe, Satoshi Nakayama, Michio Ogasawara
    • Journal Title

      Cell and Tissue Research

      Volume: 370 Issue: 1 Pages: 129-142

    • DOI

      10.1007/s00441-017-2647-3

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Compartmentalized expression patterns of pancreatic- and gastric-related genes in the alimentary canal of the ascidian Ciona intestinalis: evolutionary insights into the functional regionality of the gastrointestinal tract in Olfactores2017

    • Author(s)
      Satoshi Nakayama, Michio Ogasawara
    • Journal Title

      Cell and Tissue Research

      Volume: 370 Issue: 1 Pages: 113-128

    • DOI

      10.1007/s00441-017-2627-7

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] カタユウレイボヤの消化管関連遺伝子群からみた腸管上皮細胞の分布と分化.2020

    • Author(s)
      中山 理,山岸 雅幸, 関口 俊男,笹倉 靖徳,小笠原 道生.
    • Organizer
      日本動物学会関東支部第72回大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] カタユウレイボヤにおける多環芳香族炭化水素受容体の探索.2019

    • Author(s)
      関口 俊男,中山 理,矢澤 隆志,小笠原 道生,鈴木 信雄,早川 和一,和田 修一.
    • Organizer
      第90回日本動物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] オタマボヤにおける甲状腺/内柱関連遺伝子群の発現とその発現制御.2019

    • Author(s)
      小沼 健,中西 梨奈,Kai Wang,中山 理,笹倉 靖徳,小笠原 道生.
    • Organizer
      第90回日本動物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] カタユウレイボヤ膵臓転写因子Ptf1aによる消化酵素遺伝子の発現制御.2019

    • Author(s)
      中山 理,関口 俊男,笹倉 靖徳,小笠原 道生.
    • Organizer
      第90回日本動物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] カタユウレイボヤ消化器系遺伝子群の発現と脊索動物の消化システムの進化.2019

    • Author(s)
      中山 理,小笠原 道生.
    • Organizer
      第90回日本動物学会年会 第38回ホヤの生物学談話会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] カタユウレイボヤにおけるカテプシンL様遺伝子群の発現と消化管の形態的多様性2018

    • Author(s)
      中山 理, 山口 悠, 小笠原 道生
    • Organizer
      第89回日本動物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 原索動物の内胚葉性形質におけるNkx2.5ホモログの発現とその進化的考察2018

    • Author(s)
      中西 梨奈, 中山 理, 小笠原 道生
    • Organizer
      第89回日本動物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] カタユウレイボヤにおける精子特異的Ca2+チャネルCatSperの役割2018

    • Author(s)
      木島 大雅, 黒川 大輔, 中山 理, 小笠原 道生, 吉田 薫, 吉田 学
    • Organizer
      第89回日本動物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] カタユウレイボヤの消化器系遺伝子群からみる脊索動物の消化システムの進化2018

    • Author(s)
      中山 理, 小笠原 道生
    • Organizer
      第89回日本動物学会年会 第37回ホヤの生物学談話会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 脊索動物の消化管における分子基盤とその多様化の理解に向けて2018

    • Author(s)
      小笠原 道生, 中西 梨奈,中山 理
    • Organizer
      第4回ホヤ研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] カタユウレイボヤにおけるCCK/ガストリン相同ペプチド cionin の局在解析2018

    • Author(s)
      谷口 詩穂, 中山 理, 小笠原 道生, 佐竹 炎, 鈴木 信雄, 関口 俊男
    • Organizer
      第43回日本比較内分泌学会およびシンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Localization analysis of cionin, cholecystokinin/gastrin ortholog, in ascidian, Ciona intestinalis2018

    • Author(s)
      Shiho Taniguchi, Satoshi Nakayama, Michio Ogasawara, Shuichi Wada, Honoo Satake, Nobuo Suzuki, and Toshio Sekiguchi
    • Organizer
      KU-PSU Joint Symposium
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Localization analysis of cionin, cholecystokinin/gastrin ortholog, and its receptor in ascidian, Ciona intestinalis2017

    • Author(s)
      Toshio Sekiguchi, Shiho Taniguchi, Satoshi Nakayama, Michio Ogasawara, Shuichi Wada, Honoo Satake, Nobuo Suzuki
    • Organizer
      9th Tunicate International Meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 原索動物における消化・吸収関連遺伝子群の発現と消化管の分子的背景の進化2017

    • Author(s)
      中山 理, 林部 稔, 小笠原 道生
    • Organizer
      第88回日本動物学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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