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2014 Fiscal Year Annual Research Report

パラログ間クロストークによる遺伝子発現の安定化機構

Research Project

Project/Area Number 24770214
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

越智 陽城  山形大学, 医学部, 助教 (00505787)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords遺伝子発現制御 / パラログ / Pax2 / Pax5 / ツメガエル / ナメクジウオ / トランスジェニックシステム / 浸透圧ストレス
Outline of Annual Research Achievements

発現制御遺伝子は、環境変化や遺伝的な撹乱に対して抑制フィードバックとよばれる仕組みをつかい自身の発現を安定に保ちながら、組織や器官の形成を正しく行う。しなしながら、発現の低下のし過ぎや上昇のし過ぎを繰り返すと、抑制フィードバックのみでは発現が一定のレベルに収束しなくなる。胚発生はロバスト性が高いと言われており、抑制フィードバックだけでなく何らかの発現の振動を抑える仕組みが存在すると推測される。この遺伝子発現の安定化には、遺伝子重複により生じたパラログ遺伝子の働きが鍵であることが指摘さているが、そのメカニズムは未だ明らかになっていない。本研究では、脊椎動物のパラログペアであるPax2とPax5とその祖先型に相当するナメクジウオのPax2/5/8に着目し、その分子実体の解明に迫った。ツメガエルのPax2は前腎に、ナメクジウオのPax2/5/8はそれに相当する組織で発現する。一方、Pax5の発現は前腎ではみられない。Pax2の機能阻害を行ったところ、前腎でPax5の発現が亢進することがわかった。さらに、このPax5の発現上昇は浸透圧ストレスでもみられた。 Pax2とPax5の腎エンハンサーを同定し機能解析を行ったところ、それらは浸透圧ストレスにより活性化することがわかった。ナメクジウオのPax2/5/8の腎エンハンサーを同定し解析を行ったところ、浸透圧ストレスにより活性化することを発見した。これらの結果から、Pax2とPax5のパラログ間でみられる発現の安定化機構は、祖先遺伝子が持っていた浸透圧ストレス応答のメカニズムを進化させ利用していることが示唆された。

  • Research Products

    (16 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] ストン脱メチル化因子Jmjd3による眼形成遺伝子Pax6の発現制御2015

    • Author(s)
      川口茜、越智陽城、須藤則広、荻野肇
    • Journal Title

      21世紀の遺伝学(XI)

      Volume: 89 Pages: 8

  • [Journal Article] Transcriptional regulators in the Hippo signaling pathway control organ growth in Xenopus tadpole tail regeneration2014

    • Author(s)
      Hayashi S., Ochi H., Ogino H., Kawasumia A., Kameid Y., Tamura K., Yokoyama H.
    • Journal Title

      Developmental Biology

      Volume: 396 Pages: 31-41

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Six1 is a key regulator of the developmental and evolutionary architecture of sensory neurons in craniates2014

    • Author(s)
      Yajima H., Suzuki M., Ochi H., Ikeda K., Sato S., Yamamura KI., Ogino H., Ueno, N., Kawakami K.
    • Journal Title

      BMC Biology

      Volume: 12 Pages: 40

    • DOI

      10.1186/1741-7007-12-40

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 全ゲノム倍化直後の脊椎動物胚の遺伝子発現動態2014

    • Author(s)
      Ochi H and Ogino H
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会, ワークショップ: 生態進化発生学 (Eco-Evo-Devo)とは言うけども
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市パシフィック横浜
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • Invited
  • [Presentation] ゲノム編集技術TALENとCRISPR/Cas9を用いた遺伝子発現調節領域のゲノムワイドな機能解析2014

    • Author(s)
      鈴木菜花、星島一幸、荻野肇、越智陽城
    • Organizer
      第22回山形分子生物学セミナー
    • Place of Presentation
      山形県山形市山形大学理学部
    • Year and Date
      2014-11-08
  • [Presentation] ゲノム編集技術 TALENを用いたアカハライモリのチロシナーゼ遺伝子の破壊2014

    • Author(s)
      平野 高大、越智陽城、星島一幸、竹島一仁、星島一幸、渡辺-高山絵理子、渡辺明彦
    • Organizer
      第22回山形分子生物学セミナー
    • Place of Presentation
      山形県山形市山形大学理学部
    • Year and Date
      2014-11-08
  • [Presentation] ツメガエルのゲノム情報とトランスジェニック技術を使った再生応答エンハンサーの同定2014

    • Author(s)
      越智陽城
    • Organizer
      第1回イベリアイモリの会
    • Place of Presentation
      鳥取県鳥取市鳥取大学医学部
    • Year and Date
      2014-11-05
  • [Presentation] Gene expression dynamics in the artificially genome duplicated vertebrate embryo.2014

    • Author(s)
      Ochi, H.
    • Organizer
      第86回日本遺伝学会, ワークショップ: ゲノム編集技術と両生類遺伝学の最先端
    • Place of Presentation
      滋賀県長浜市長浜バイオ大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • Invited
  • [Presentation] Modification of cell differentiation competence by histione H3K27 demethylase.2014

    • Author(s)
      Ogino H., Sudou S., Kawaguchi A., Ochi H.
    • Organizer
      第85回 日本動物学会, ワークショップ: ナショナルバイオリソース
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市東北大学
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Invited
  • [Presentation] Identification of a cis-regulagory module for glomerular regeneration using comparative genomics and transgenesis techniques for amphbian.2014

    • Author(s)
      Suzuki N., Hoshijima, K., Ogino, H., Ochi H.
    • Organizer
      第85回 日本動物学会 ワークショップ: ゲノム情報と胚誘導形態形成研究のクロストーク
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市東北大学
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Invited
  • [Presentation] Transcriptional regulators in hippo pathway control organ growth during tail regeneration in Xenopus tadpoles2014

    • Author(s)
      林 真一、越智陽城、荻野 肇、川住 愛子、亀井 保博、田村 宏治、横山 仁
    • Organizer
      第85回 日本動物学会
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市東北大学
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [Presentation] Identification of cis-regulatory module for the glomerular regeneration using comparative genomics and transgenesis techniques for amphibian.2014

    • Author(s)
      Nanoka S, Hoshijima Ogino H., Ochi H.
    • Organizer
      International Workshop on Developmental and Regeneration Biology in Yamagata
    • Place of Presentation
      山形県山形市山形大学理学部
    • Year and Date
      2014-09-10
  • [Presentation] Tyrosinase gene knockout by TALEN technology in the red-bellied new2014

    • Author(s)
      Hirano K., Ochi H., Hoshijima K., Takeshima K., Watanabe E., Watanabe A.
    • Organizer
      International Workshop on Developmental and Regeneration Biology in Yamagata
    • Place of Presentation
      山形県山形市山形大学理学部
    • Year and Date
      2014-09-10
  • [Presentation] The impact of whole genome duplication on vertebrate evolution: Lessons from theartificially tetraploidized embryo2014

    • Author(s)
      Nanoka S., Ogino H., Ochi, H.
    • Organizer
      47th Japanese Society of Developmental Biologist/Asia-Pacific Developmental Biology Network
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市ウインク愛知
    • Year and Date
      2014-05-27 – 2014-05-30
  • [Presentation] Identfication of a cis-regulatory module for glomerular regeneration2014

    • Author(s)
      Sasaki Y., Tamura Y., Hoshijima K., Ogino, H., Ochi H.
    • Organizer
      47th Japanese Society of Developmental Biologist/Asia-Pacific Developmental Biology Network
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市ウインク愛知
    • Year and Date
      2014-05-27 – 2014-05-30
  • [Presentation] Activation of H3K27 methlytransferase and demethylase genes during Xenopus tail regeneration2014

    • Author(s)
      Kawaguchi A., Ochi H., Sudou N., Ogino H.
    • Organizer
      47th Japanese Society of Developmental Biologist/Asia-Pacific Developmental Biology Network
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市ウインク愛知
    • Year and Date
      2014-05-27 – 2014-05-30

URL: 

Published: 2016-06-01  

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