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2011 Fiscal Year Annual Research Report

メダカ遺伝学を用いた脊椎動物体軸形成機構の解析

Research Project

Project/Area Number 20247030
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

武田 洋幸  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80179647)

Keywords左右軸 / 背腹軸 / メダカ / 突然変異体
Research Abstract

本研究では、(a)順遺伝学からの左右軸形成機構へのアプローチ、(b)ユニークなメダカDa変異体を用いた胚、成体の背腹パターン形成を制御するメカニズムの解明、の2点に絞った研究を実施した。
(a)に関しては、左右軸変異体abcとktuの原因遺伝子がコードするタンパク質に関連する解析を行った。AbcはPKD1l1のメダカ相同タンパク質であることが判明した(Kamura et al., 2011)。ドメイン解析の結果、細胞外の特定の部位が機能に重要であることが判明した。そのドメインを用いて、yeast two hybrid法によって、結合するタンパク質を複数同定した。そのタンパク質との相互作用の解析を進めている。一方、Ktuは類似タンパク質(PIH1D1,PIH1D2,Twester:PIHファイミリー)が軸糸ダイニン形成の別々のstepに寄与するという実験結果を得た。このファミリーのタンパク質の軸糸ダイニン形成への役割の全体像が明らかになりつつある。
(b)に関しては、(1)Da変異体を用いてzic遺伝子を中心としたネットワークを明らかにした。即ち、マイクロアレイ解析および詳細な発現解析により、Zic1/Zic4の下流遺伝子としてfhl2a、lfng、slitlaを同定した。Zic1/Zic4が体節背側におけるNotchシグナルの活性化およびrobola発現細胞の移動という2つの経路を介して背側形態を制御することが示唆された。(2)さらに、Da変異体の尾部形態に着目した解析より、zic遺伝子が尾部の形態進化に深く関与していることが判明した。即ち、zic遺伝子の尾部背側での発現の獲得が硬骨魚類の祖先で起こり、硬骨魚類を特徴づける正型尾(尾端が背側に歪曲した尾鰭)を生み出し、硬骨魚類の水圏での繁栄につながったことが示された(Moriyama et al, 2012)。

  • Research Products

    (5 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The medaka zic1/zic4 mutant provides molecular insights into teleost caudal fin evolution2012

    • Author(s)
      Yuuta Moriyama
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 22 Pages: 601-607

    • DOI

      10.1016/j.cub.2012.01.063

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pkd111 complexes with Pkd2 on motile cilia and functions to establish the left-right axis2011

    • Author(s)
      Keiichiro Kamura
    • Journal Title

      Development

      Volume: 138 Pages: 1121-1129

    • DOI

      10.1242/dev.058271

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 発生後期におけるzic1/zic4を介した背腹パターン決定機構2011

    • Author(s)
      島田敦子
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] zic1/4は真骨魚類における正型尾形成に必須である2011

    • Author(s)
      守山裕大
    • Organizer
      日本動物学会第82回旭川大会
    • Place of Presentation
      大雪クリスタルホール(北海道)
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/hassei/

URL: 

Published: 2013-06-26  

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