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メダカDa変異体を用いた体幹部背腹パターン形成メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 10J07483
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Developmental biology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

河西 通  東京大学, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsメダカ / 背腹 / 体節 / 発生
Research Abstract

体幹部の背腹を決定するメカニズムについては、これまでに初期胚でBMPなどの分子がつくる非対称な濃度勾配によって背腹軸が形成されることが明らかになってきた。しかし、この発生初期の軸性が発生後期における実際の形態としての背腹パターンとどのように繋がっているのかについては、ほとんど理解されていない。
本研究では、ユニークな背腹異常の表現型を示すメダカ突然変異体Daを用いて、脊椎動物の発生過程後期における背腹パターン形成メカニズムを明らかにすることを目的としている。
私はこれまでに、新たに確立した組織移植実験系を用いて、Da変異体の原因遺伝子zic1およびzic4の体節における発現が、体幹部の外部形態の背側化を支配していることを示した。zic1およびzic4は体節形成後まもなく体節において発現する遺伝子である。
今回、メダカにおける初代培養実験の結果から、体節におけるzic1およびzic4の区画的な発現が周囲の組織によって誘導されていること、そしてその発現は発生後期以降細胞自律的に制御されるようになることがわかった。すなわち、メダカの体幹にみられる背腹方向の区画的な構造は、発生後期においてzic1およびzic4を介して、BMPなどの濃度勾配情報からアナログ-デジタル変換されていると解釈できる。また、さまざまな魚類について遺伝子発現解析を行った結果から、本機構は少なくとも魚類において広く保存されていることがわかった。
以上の結果の一部は、研究論文としてDevelopment誌に受理された。

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2013 2012 2011 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Trunk exoskeleton in teleosts is mesodermal in origin.2013

    • Author(s)
      Atsuko Shimada
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1038/ncomms2643

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Modular development of the teleost trunk along the dorsoventral axis and zic1/zic4 as selector genes in the dorsal module.2013

    • Author(s)
      Toru Kawanishi
    • Journal Title

      Development

      Volume: 140 Issue: 7 Pages: 1486-1496

    • DOI

      10.1242/dev.088567

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The medaka zic1/zic4 mutant provides molecular insights into teleost caudal fin evolution.2012

    • Author(s)
      Yuuta Moriyama
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 21 Issue: 7 Pages: 601-607

    • DOI

      10.1016/j.cub.2012.01.063

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] メダカDa 変異体を用いた背側形態形成機構の解析2013

    • Author(s)
      河西 通
    • Organizer
      東京大学 第一回 卓越した大学院拠点形成支援補助金 理学系生命科学研究室・研究交流会リトリート
    • Place of Presentation
      大磯プリンスホテル(神奈川県)
    • Year and Date
      2013-02-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Expression level of the dorsal determinant gene zic1 associates with size variation in the dorsal fin of medaka2012

    • Author(s)
      Toru Kawanishi
    • Organizer
      第18回 小型魚類研究会
    • Place of Presentation
      京都大学紫蘭会館(京都府)
    • Year and Date
      2012-09-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] メダカの背鰭サイズの変化と背側領域決定遺伝子zic1の発現量変動との関係2012

    • Author(s)
      河西 通
    • Organizer
      日本動物学会 第83回大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府)
    • Year and Date
      2012-09-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] zic1 and zic4 define a novel dorsal domain and confer dorsal identity to the vertebrate trunk2012

    • Author(s)
      河西通
    • Organizer
      University of Tokyo 5th Global COE Retreat/Symposium
    • Place of Presentation
      八ヶ岳ロイヤルホテル(山梨県)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 脊椎動物におけるzic1およびzic4を介した体幹背腹パターン決定機構2011

    • Author(s)
      河西通
    • Organizer
      東京大学グローバルCOE第5回理学系生命科学研究室・教育/研究交流会
    • Place of Presentation
      大磯プリンスホテル(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-11-05
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] zic1 and zic4 in late embryogenesis mediate patterning for adult dorsoventral trunk structures2011

    • Author(s)
      河西通
    • Organizer
      日本発生生物学会第44回大会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
    • Year and Date
      2011-05-20
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] zic1 and zic4 expression in the somite regulates dorsalization of the fish trunk structures2010

    • Author(s)
      河西通
    • Organizer
      Society for Developmental Biology
    • Place of Presentation
      アルバカーキ(アメリカ、ニューメキシコ州)
    • Year and Date
      2010-08-06
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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