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軟体動物頭足類にみられる鰓心臓に着目した心臓の進化発生学的研究

Research Project

Project/Area Number 13J10472
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

守山 裕大  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords心臓発生 / 進化発生学 / 頭足類 / 心臓 / 進化的新規形質 / 軟体動物
Outline of Annual Research Achievements

イカ、タコに代表される軟体動物頭足類は心臓を3つ持つことが知られている。一つは体心臓と呼ばれるもので全身に血液を送り込むものであり、他の二つは鰓心臓と呼ばれ、酸素を取り込む器官である鰓に血液を送ることに特化している。どのようにして頭足類は心臓を3つ持つようになったのか、その発生学的メカニズムを明らかにし、進化過程に迫ることが本研究の目的である。本研究ではヒメイカ(Idiosepius paradoxus)をモデル動物として用いている。前年度まではwhole mount in situ hybridization法によって様々な心臓発生関連因子の時系列的な発現様式を詳細に解析した。それらの結果を踏まえ、本年度では体心臓、鰓心臓において発現が確認された遺伝子の機能解析、また心臓前駆細胞の挙動を追跡すべく、ヒメイカ胚への顕微注入法の確立を目指した。まず、様々なモデル生物においてこれまでに確立されている顕微注入法(マウスMus musculus, ゼブラフィッシュDanio rerio, アフリカツメガエルXenopus laevis など)を試みたが、いずれも卵殻を突き破ることができず、成功には至らなかった。そのため、次に卵殻を薬剤を用いて処理すること、またレーザーを照射することなどにより卵殻の除去を試みたが、これらも成功には至らなかった。

本年度の達成度
心臓発生関連遺伝子のクローニングとその発現解析、またそれに伴う組織学的解析は詳細に行うことができた。しかし心臓発生関連遺伝子の機能解析、また心臓前駆細胞の挙動の追跡は顕微注入法が確立できなかったために遂行することができなかった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Book (6 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Evolution of the fish heart by sub/neofunctionalization of an elastin gene.2016

    • Author(s)
      Moriyama Y., Ito F., Takeda H., Yano T., Okabe M., Kuraku S., Keeley FW. and Koshiba-Takeuchi K.
    • Journal Title

      Nature Communications.

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 10397-10397

    • DOI

      10.1038/ncomms10397

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evolution of the fish heart by sub/neo-functionalization of an elastin gene2015

    • Author(s)
      Yuuta Moriyama
    • Organizer
      EMBO Conference: Genetic Control of Development and Evolution
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      2015-09-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evolution of the fish heart by sub/neo-functionalization of an elastin gene2015

    • Author(s)
      Yuuta Moriyama
    • Organizer
      Inaugural 2015 Meeting Pan-Americal Society for Evolutionary Developmental Biology
    • Place of Presentation
      Berkeley, USA
    • Year and Date
      2015-08-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Teleost-specific ECM “elastin2” demarcates teleost heart outflow tract by switching cell fate determination via YAP2015

    • Author(s)
      Yuuta Moriyama
    • Organizer
      Weinstein meeting on Cardiovascular Development 2015
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2015-06-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neofunctionalization of elastin gene demarcates teleost heart outflow tract by regulating cell fate determination via YAP2015

    • Author(s)
      守山裕大
    • Organizer
      第48回 日本発生生物学会大会
    • Place of Presentation
      茨城、日本
    • Year and Date
      2015-06-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Teleost-specific ECM “elastin2” demarcates teleost heart outflow tract by switching cell fate determination via YAP2015

    • Author(s)
      Yuuta Moriyama
    • Organizer
      Weinstein Cardiovascular Conference 2015
    • Place of Presentation
      Boston (USA)
    • Year and Date
      2015-04-30 – 2015-05-02
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] elastin gene neofunctionalization and formation of teleost-specific heart compornent “bulbus arteriosus” in fish evolution and development2014

    • Author(s)
      守山裕大
    • Organizer
      日本進化学会
    • Place of Presentation
      高槻現代劇場 (大阪府高槻市)
    • Year and Date
      2014-08-21 – 2014-08-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] elastin gene sub/neo-functionalization and formation of teleost-specific outflow tract, “bulbus arteriosus”, in fish evolution and development2014

    • Author(s)
      Yuuta Moriyama
    • Organizer
      Biannual Meeting of European society for Evolutionary Developmental Biology 2014
    • Place of Presentation
      Vienna (Austria)
    • Year and Date
      2014-07-22 – 2014-07-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] How to convert cardiomyocyte into smooth muscle; Lessons from fish evolution2014

    • Author(s)
      守山裕大
    • Organizer
      日本発生生物学会
    • Place of Presentation
      ウィンク愛知 (愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2014-05-27 – 2014-05-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] How to convert cardiomyocyte into smooth muscle; Lesson from fish evolution2014

    • Author(s)
      Yuuta Moriyama
    • Organizer
      Weinstein Cardiovascular Conference 2014
    • Place of Presentation
      Madrid (Spain)
    • Year and Date
      2014-05-08 – 2014-05-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 真骨魚類の心臓においてみられる進化的新規形質「動脈球」の発生と進化2014

    • Author(s)
      守山裕大
    • Organizer
      首都大学東京生物科学セミナー
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京都)
    • Year and Date
      2014-02-21
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Elastin gene subfunctionalization and formation of teleost-specific outflow tract, "bulbus arteriosus", in fish evolution and development.2013

    • Author(s)
      守山裕大
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県)
    • Year and Date
      2013-12-05
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 軟体動物頭足類にみられる進化的新規形質「鰓心臓」に関する進化発生学的研究2013

    • Author(s)
      守山裕大
    • Organizer
      日本動物学会第84回大会 岡山大会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県)
    • Year and Date
      2013-09-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Elastin gene sub/neo-functionalization and formation of teleost-specific outflow tract, "bulbus arteriosus", in fish development and evolution2013

    • Author(s)
      守山裕大
    • Organizer
      第19回小型魚類研究会
    • Place of Presentation
      仙台AERビル(宮城県)
    • Year and Date
      2013-09-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Elastin gene subfunctionalization and formation of teleost-specific outflow tract, "bulbus arteriosus", in fish evolution and development.2013

    • Author(s)
      守山裕大
    • Organizer
      日本発生生物学会第46回大会
    • Place of Presentation
      くにびきメッセ(島根県)
    • Year and Date
      2013-05-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] 理科好きな子に育つふしぎのお話3652015

    • Author(s)
      守山裕大
    • Total Pages
      392
    • Publisher
      誠文堂新光社
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] 生体の科学2015

    • Author(s)
      伊藤航平、守山裕大、竹内純、小柴和子
    • Total Pages
      284
    • Publisher
      医学書院
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] 細胞工学2014

    • Author(s)
      守山裕大、小柴和子
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      秀潤社
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] 生物の科学「遺伝」2014

    • Author(s)
      守山裕大、竹内純、小柴和子
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] シーラカンスと脊椎動物心臓進化2014

    • Author(s)
      守山裕大、竹内純、小柴和子
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] 脊椎動物の心臓進化-形態と機能の多様性はどのように生み出されたか2013

    • Author(s)
      守山裕大、竹内純、小柴和子
    • Total Pages
      12
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京大学 分子細胞生物学研究所 心循環器再生研究分野 竹内純研究室

    • URL

      http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/junktakeuchi-lab/index.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/junktakeuchi-lab/index.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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