2012 Fiscal Year Annual Research Report
トランスジェニック技術を用いた軟体動物貝殻形成遺伝子の機能解析
| Project/Area Number |
23244101
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
遠藤 一佳 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80251411)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
棚部 一成 東京大学, 総合研究博物館, 研究員 (20108640)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 貝殻形成 / bmp遺伝子 / レチノイン酸 / 貝殻タンパク質 / 軟体動物 / アコヤガイ / ゲノム / 進化発生学 |
|---|
| Research Abstract |
今年度は、(1)巻貝における貝殻の巻きのメカニズムの研究、(2)二枚貝における貝殻タンパク質の機能解析、(3)アコヤガイゲノムにコードされている遺伝子の研究を行った。(1)に関しては、dpp遺伝子が笠型の貝殻を持つカサガイでは左右両側で発現するのに対し、右巻きのモノアラガイでは外套膜の右側の、左巻き突然変異体のモノアラガイでは左側の特定の部位でのみ発現していることを明らかにした。さらにリン酸化Smadに対する抗体を用いた解析により、dpp遺伝子産物の受容体も同様に、貝殻の左右性に対応した左右非対称（もしくは左右対称）の働き・発現をしていること、すなわちdppが貝殻の後期発生（成長）において左右非対称な成長を調節している可能性が高いことを明らかにした。また、dppの上流で発現していることが示唆されていたレチノイン酸(RA)経路に関する研究を行い、RA経路が無脊椎動物で機能していることを初めて明らかにするとともに、RA分解酵素(Cyp26)の発現が貝殻形成領域のRA濃度の低下を引き起こすことでengrailed遺伝子を発現させ、貝殻形成を制御している可能性が高いことを明らかにした。(2)に関しては、アコヤガイのゲノム配列をもとに、EF-1alpha遺伝子とGAPDH遺伝子の発現プロモータの単離を試みた。今後、これらの発現プロモータを組み込んだトランスポゾンコンストラクトを用いることで、貝殻タンパク質アスペインの遺伝子ノックダウンの実験を行う。(3)については、アコヤガイゲノムにおいて、初期発生に重要な代表的シグナル分子の4種類のスーパーファミリー（FGF, Hedgehog, Wnt, TGF-beta)と貝殻基質タンパク質をコードする遺伝子の網羅的同定作業を行い、他の動物門のデータと比較することで、これらの遺伝子の進化プロセスを明らかにした。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、巻貝類において貝殻の巻きを規定している遺伝子の解析が進んでおり、また、貝殻タンパク質の機能解析を行う二枚貝類のアコヤガイに関してもゲノムのアノテーションを進めることができたため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
巻貝類に関しては、今後dppをしみ込ませたゲルビーズを用いた遺伝子の機能解析を進め、殻口部の細胞分裂活性と形態形成との定量的関係を探る計画である。二枚貝類に関しては、貝殻基質タンパク質のin vivoでの機能を探るために、トランスポゾンによるノックダウン(RNA干渉）の実験に加え、人工酵素を用いたTALEN法により遺伝子ノックアウトの実験も試みる予定である。
|
-
-
[Journal Article] Left-right asymmetric expression of dpp in the mantle of gastropods correlates to the asymmetric shell coiling2013
Author(s)
Shimizu, K., Iijima, M., Setiamarga, D., Sarashina, I. Kudoh, T., Asami, T., Gittenberger, E. and Endo, K.
-
Journal Title
BMC EvoDevo
Volume: 未定
Pages: 未定
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
