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FGF10発現制御から解き明かす肢芽誘導機構の保存性と多様性

Publicly Offered Research

Project AreaGenetic bases for the evolution of complex adaptive traits
Project/Area Number 23128506
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

黒岩 厚  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20134611)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2012: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2011: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
KeywordsFgf10 / 転写調節 / エンハンサー / Hox遺伝子 / 遺伝子改変マウス / 進化 / 肢芽形成 / 四肢形成 / エンハンサー配列 / 肢芽 / 予定肢芽領域 / ゼノパス
Outline of Annual Research Achievements

1.予定肢芽領域におけるFgf10発現開始過程でのHox遺伝子の関与を、ニワトリ胚への電気穿孔法による遺伝子導入を用いて解析した。R212abエンハンサーに対してHoxb-6はWnt依存性の転写促進活性を示し、Hoxa-9は逆に抑制作用を示した。Hox6発現領域においてR2依存性Fgf10発現惹起され、後方にあるHoxa-9発現領域で抑制されるため、予定肢芽領域のみでFgf10発現が拘束され肢芽が形成されることが明らかとなった。肢芽の位置指定過程でHoxがFgf10発現制御を介して重要な役割を果たすことが初めて示された。
2.軟骨魚類、肉鰭魚類のシーラカンスや羊膜類にはFgf10遺伝子中にR3が存在するが、鰭にわずかの骨要素しか持たない真骨条鰭魚類のFgf10には存在しない。条鰭魚類の中でも鰭に比較的大きな骨要素を持つ分岐鰭亜綱のポリプテルスのゲノム中にR3配列があり、これがFgf10遺伝子中に軟骨魚類や羊膜類同様の位置に存在した。これらから肢芽間充織エンハンサーR3の存在が鰭原基間充織の成長期間と大きく関連することが示唆され、この仮説の実験的検証の必要性が示された。
3.染色体上のエンハンサーの機能を探るために、R2の387bp(ΔR212L2)、R3の531bp(ΔR31C2)を欠失したマウスを作成した。これらについてFgf10KOとのトランスへテロ胚におけるFgf10発現に与える影響を解析した。Fgf10KO/Δ212L2胚では耳胞発現は変化しないが、肢芽前方間充織の発現が特異的に低下し、肢芽が一過的に低形成となった。これからR212L2は肢芽初期エンハンサーとして機能することが示された。Fgf10KO/Δ31C2胚では肢芽間充織発現が特異的に低下していたことから、R31C2は肢芽間充織エンハンサーとして機能し、他にも類似の機能を担う配列が存在することが明らかになった。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (14 results)

  • [Journal Article] Fibroblast growth factor 10 gene regulation in the second heart field by Tbx1, Nkx2-5, and Islet1 reveals a genetic switch for down-regulation in the myocardium.2012

    • Author(s)
      Watanabe Y.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci USA

      Volume: 109 Issue: 45 Pages: 18273-18280

    • DOI

      10.1073/pnas.1215360109

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DEAD-Box protein Ddx46 is required for the development of the digestive organs and brain in zebrafish2012

    • Author(s)
      Hozumi S.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 7 Issue: 3 Pages: e33675-e33675

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0033675

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Zebrafish Dmrta2 regulates neurogenesis in the telencephalon2011

    • Author(s)
      Yoshizawa A.
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 16 Issue: 11 Pages: 1097-1109

    • DOI

      10.1111/j.1365-2443.2011.01555.x

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Involvement of Hox in Positioning and Outgrowth of the Limb Bud via Controlling Fgf10 Expression2013

    • Author(s)
      Kuroiwa A.
    • Organizer
      CDB Symposium 2013
    • Place of Presentation
      理化学研究所(兵庫県)
    • Year and Date
      2013-03-04
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of the cis-regulatory elements of Fgf10 responsible for the limb specific expression2012

    • Author(s)
      黒岩厚
    • Organizer
      12^<th> International conference on limb development and regeneration
    • Place of Presentation
      Le Grand Lodge-Mont-Tremblant Quebec(カナダ)(発表確定)
    • Year and Date
      2012-06-06
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of the transcriptional regulation mechanisms of mesenchymal Fgf10 expression in response to the AER signaling2012

    • Author(s)
      白石洋一
    • Organizer
      12^<th> International conference on limb development and regeneration
    • Place of Presentation
      Le Grand Lodge-Mont-Tremblant Quebec(カナダ)(発表確定)
    • Year and Date
      2012-06-04
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Hox and Lef1 directly regulates the enhancer of Fgf10 in a limb bud initiation process2012

    • Author(s)
      植田泰士
    • Organizer
      12^<th> International conference on limb development and regeneration
    • Place of Presentation
      Le Grand Lodge-Mont-Tremblant Quebec(カナダ)(発表確定)
    • Year and Date
      2012-06-04
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of the transcriptional regulation mechanisms of mesenchymal Fgf10 expression in response to the AER signaling2012

    • Author(s)
      Yamamoto-Shiraishi Y.
    • Organizer
      12th International Conference on Limb Development and Regeneration
    • Place of Presentation
      Le Grand Lodge, Mont-tremblant, Quebec, Canada
    • Year and Date
      2012-06-03
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Hox anf Lef1 directly regulate the enhancer of Fgf10 in a limb bud initiation process2012

    • Author(s)
      Ueta T.
    • Organizer
      12th International Conference on Limb Development and Regeneration
    • Place of Presentation
      Le Grand Lodge, Mont-tremblant, Quebec, Canada
    • Year and Date
      2012-06-03
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of the cis-regulatory elements of Fgf10 responsible for the limb specific expression2012

    • Author(s)
      Kuroiwa A.
    • Organizer
      12th International Conference on Limb Development and Regeneration
    • Place of Presentation
      Le Grand Lodge, Mont-tremblant, Quebec, Canada
    • Year and Date
      2012-06-03
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Specification of the hindlimb field in the Xenopus tail bud stage embryos2012

    • Author(s)
      菅沼貴哉
    • Organizer
      第45回日本発生生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)(発表確定)
    • Year and Date
      2012-05-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Hox and Lef1 directly regulates the enhancer of Fgf10 in a limb bud initiation process2012

    • Author(s)
      植田泰士
    • Organizer
      第45回日本発生生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)(発表確定)
    • Year and Date
      2012-05-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of the transcriptional regulation mechanisms of mesenchymal Fgf10 expression in response to the AER signaling2012

    • Author(s)
      白石洋一
    • Organizer
      第45回日本発生生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)(発表確定)
    • Year and Date
      2012-05-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Hox and Lef1 directly regulate the enhancer of Fgf10 in a limb bud initiation process2012

    • Author(s)
      Ueta T.
    • Organizer
      Joint Meeting of JSDB 45th JSCB 64th
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • Year and Date
      2012-05-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Specification of the hindlimb field in the Xenopus tail bud stage embryos2012

    • Author(s)
      Suganuma T.
    • Organizer
      Joint Meeting of JSDB 45th JSCB 64th
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • Year and Date
      2012-05-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 肢芽の組織間相互作用を担うFgf10転写調節機構の解明2011

    • Author(s)
      白石洋一
    • Organizer
      第44回日本発生生物学会年会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄)
    • Year and Date
      2011-05-19
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ニワトリ胚肢芽におけるSHHシグナリングの可視化と物理的定量化2011

    • Author(s)
      鈴木孝幸
    • Organizer
      第44回日本発生生物学会年会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄)
    • Year and Date
      2011-05-19
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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