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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Mechanisms of shell spiral growth: a primer for Paleo-Evo-Devo

Research Project

Project/Area Number 18H01323
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

遠藤 一佳  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80251411)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 野下 浩司  九州大学, 理学研究院, 助教 (10758494)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Keywords貝殻形成 / バイオミネラリゼーション / 形態形成 / 軟体動物 / 貝殻基質タンパク質 / ゲノム編集 / Wnt / 進化
Outline of Annual Research Achievements

本年度は以下の2つの項目の研究を主に行った。(1) Wnt遺伝子の貝殻形成への関与の分析、(2)クサイロアオガイ(Nipponacmea fuscoviridis)を用いた胚への遺伝子導入とゲノム編集の技術開発。 (1)ではL. stagnalisの胚をWnt促進剤で処理することで生じた変異個体をCTスキャンで撮像し、それを元に貝殻成長モデルにおけるパラメータ推定を昨年度に引き続き行うとともに、Wnt促進剤による貝殻形成への影響について、L. stagnalis以外で、L. stagnalisとは異なる概形を示す淡水性巻貝類(Pseudosuccinea columnellaとPhysa acuta)を用いて実験を行った。その結果、これらの2種においてもL. stagnalisと同様に、成長の停滞と、貝殻が巻かずカサガイ型の形態を呈する奇形が生じることを観察した。また、貝殻成長パラメータの解析から、Wntが貝殻成長における「よじれ」に関与していることを示唆する結果を得た。(2)では、lophotrochinとengrailedの2つの遺伝子をターゲットにCRISPR/Cas9のコンストラクトを作成し、受精卵への顕微注入を行った。処理した胚よりDNAを抽出し、PCR/シーケンシングを行うことで、lophotrochin遺伝子においてゲノム編集が起きていることを確認した。一方で、lophotrochinのCRISPR/Cas9実験では、表現型に顕著な影響は見られなかったことから、すでにCRISPR/Cas9による表現型変異の知られているcalaxin遺伝子を新たなポジティブコントロールのターゲットとして実験を開始した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Evolution of Zona pellucida domain-containing shell matrix proteins in mollusks.2022

    • Author(s)
      Shimizu, K., Takeuchi, T., Negishi, L., Kurumizaka, H., Kuriyama, I., Endo, K., and Suzuki, M.
    • Journal Title

      Molecular Biology and Evolution

      Volume: 39(msac148) Pages: 1-16

    • DOI

      10.1093/molbev/msac148

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] シグナル伝達因子Wntによる巻貝の貝殻成長への影響2022

    • Author(s)
      太田成昭、野下浩司、木元克典、清水啓介、石川彰人、 遠藤一佳
    • Organizer
      第21回東京大学生命科学シンポジウム
  • [Presentation] シグナル伝達因子による貝殻成長への影響とその評価2022

    • Author(s)
      太田成昭、野下浩司、木元克典、清水啓介、石川彰人、 遠藤一佳
    • Organizer
      第17回バイオミネラリゼーションワークショップ
  • [Presentation] 軟体動物の貝殻形成におけるRARの役割2022

    • Author(s)
      清水啓介、遠藤一佳、工藤哲大
    • Organizer
      日本動物学会第93回大会
  • [Presentation] Microbial ecology in deep underground environments inferred based on metaproteomic analysis2022

    • Author(s)
      Nao Masuda, Akito Ishikawa, Yohey Suzuki, Kazuyoshi Endo
    • Organizer
      第21回東京大学生命科学シンポジウム

URL: 

Published: 2023-12-25  

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