2016 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism that gap junctions determines size and distance of cell populations
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26291049
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
渡邉 正勝 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (90323807)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ギャップジャンクション / ゼブラフィッシュ / 色素細胞 / 細胞間相互作用 / パターン形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は生物の形態形成、特に成体の「形づくり」におけるギャップジャンクションの機能解明を目標とした。これまでの研究により、ゼブラフィッシュの表現型の一つである体表模様の形成には、2種類の色素細胞、黒色素胞と黄色素胞間の相互作用が重要であること、この相互作用により細胞自律的なパターン形成が起こっておりことを示してきた。本研究では、遺伝子発現解析、及び遺伝子破壊解析を行い、39種類存在するコネキシン遺伝子のうちコネキシン41.8とコネキシン39.4のみが体表模様のパターン形成に関与していること、が分かった。特に、黒色素細胞間の相互作用にはコネキシン39.4が、黄色素胞から黒色素胞への相互作用にはコネキシン41.8が機能している可能性を示した。このことは、ギャップジャンクションを介した黄色素胞>黒色素胞>黒色素胞という方向性の決まったシグナルリレーの存在を示すものである。また、形態（骨格）のバリエーションを生じさせる因子としてコネキシン43に着目し、チャネルの特性（ギャップジャンクション及びヘミチャネル）の違いが、尾鰭あるいは脊椎骨の伸長に別々に関与していることを示し、論文として発表した。コネキシンの進化に関しては、ゲノムの重複に起因する遺伝子数の増加により魚類には哺乳類の2倍、約40種類のコネキシンが存在することが予想されていた。今回データベースの解析によりにより、他の魚類ゲノムにもゼブラフィッシュのコネキシン数に近い数のコネキシン遺伝子が存在することが分かった。また、コネキシン４３に関しては魚類系統の初期で分岐したコイ、ナマズ、ニシンのグループでのみ遺伝子重複を起こしていることから、これら魚類の多様化にコネキシン43及び40.8が関与していることが示唆されたが、その機能解明は今後の課題である。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Two Different Functions of Connexin43 Confer Two Different Bone Phenotypes in Zebrafish2016
Author(s)
Misu, A., Yamanaka, H., Aramaki, T., Kondo, S., Skerrett, I. M., Iovine, M. K. & Watanabe, M
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Journal Title
J Biol Chem
Volume: 291
Pages: 12601-12611
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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