組織が創るマクロでロバストなコンパートメントの成立・維持のロジック

• 研究領域: ミクロからマクロへ階層を超える秩序形成のロジック
• 研究課題/領域番号: 22127002
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 武田 洋幸 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80179647)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 148,850千円 (直接経費: 114,500千円、間接経費: 34,350千円); 2014年度: 27,170千円 (直接経費: 20,900千円、間接経費: 6,270千円); 2013年度: 28,600千円 (直接経費: 22,000千円、間接経費: 6,600千円); 2012年度: 30,030千円 (直接経費: 23,100千円、間接経費: 6,930千円); 2011年度: 27,300千円 (直接経費: 21,000千円、間接経費: 6,300千円); 2010年度: 35,750千円 (直接経費: 27,500千円、間接経費: 8,250千円)
• キーワード: 器官形成 / メダカ / 体軸形成 / 転写因子 / 境界形成 / *器官形成

研究成果の概要

生物の発生においてコンパートメントを単位としたモジュール的発生は特徴の一つである。本研究ではメダカ体幹部の体節組織で発見されたzic1/zic4を発現する背側コンパートメントの背腹境界の成立と長期間にわたって維持される機構の解明を試みた。体節内の特殊な細胞（境界細胞と命名）がコンパートメント境界へ移動することで境界が形成され、さらにこの細胞が水平筋中隔へ分化することで背側と腹側の長期間にわたるコンパートメントの維持がされていることが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] Development of the pancreas in medaka, Oryzias latipes, from embryo to adult (2015)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Otsuka, Tatsuya Tsukahara & Takeda, H.
  • 雑誌名: Development, Growth&Differentiation 巻: 57 号: 8 ページ: 557-569
  • DOI: 10.1111/dgd.12237
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The medaka dhc2 mutant reveals conserved and distinct mechanisms of Hedgehog signaling in teleosts. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T., Tsukahara, T., Ishiguro, T., Hagiwara, H., Taira, M. & Takeda, H.
  • 雑誌名: BMC Developmental Biology 巻: 15 号: 1 ページ: 9-9
  • DOI: 10.1186/s12861-015-0057-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Unexpected link between polyketide synthase and calcium carbonate biomineralization (2015)
  • 著者名/発表者名: Motoki Hojo, Ai Omi, Gen Hamanaka, Kazutoshi Shindo, Atsuko Shimada, Mariko Kondo, Takanori Narita, Masato Kiyomoto, Yohei Katsuyama, Yasuo Ohnishi, Naoki Irie and Hiroyuki Takeda
  • 雑誌名: Zoological Letters 巻: 1 号: 1 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1186/s40851-014-0001-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The establishment of rotational polarity in the airway and ependymal cilia: analysis with a novel cilium motility mutant mouse (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsuo, M., Shimada, A., Koshida, S., Saga, Y. & Takeda, H.
  • 雑誌名: Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 巻: 304 号: 11 ページ: L736-L745
  • DOI: 10.1152/ajplung.00425.2012
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Trunk exoskeleton in teleosts is mesodermal in origin. (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Shimada
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 4 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1038/ncomms2643
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Modular development of the teleost trunk along the dorsoventral axis and zic1/zic4 as selector genes in the dorsal module. (2013)
  • 著者名/発表者名: Toru Kawanishi
  • 雑誌名: Development 巻: 140 号: 7 ページ: 1486-1496
  • DOI: 10.1242/dev.088567
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The medaka zic1/zic4 mutant provides molecular insights into teleost caudal fin evolution. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuuta Moriyama
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 21 号: 7 ページ: 601-607
  • DOI: 10.1016/j.cub.2012.01.063
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pkd1l1 complexes withPkd2 on motile cilia and functions toestablish the left-right axis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kamura, K., Kobayashi, D., Uehara, Y., Koshida, S., et al
  • 雑誌名: Development 巻: 138 号: 6 ページ: 1121-9
  • DOI: 10.1242/dev.058271
  • 査読あり
• [雑誌論文] The medaka zic1/zic4 mutant provides molecular insights into teleost caudal fin evolution (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuuta Moriyama
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 22 ページ: 601-607
  • 査読あり
• [学会発表] Deciphering the genetic code for the vertebrate pluripotent epigenome‐Insights from the medaka genome (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Takeda
  • 学会等名: 3rd Medaka Strategic Meeting and 17th Australia & New Zealand Zebrafish Metting
  • 発表場所: メルボルン（オーストラリア）
  • 年月日: 2016-02-03
  • 国際学会
• [学会発表] Sequence-based logic for the vertebrate pluripotent epigenome (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Takeda
  • 学会等名: 4th International Symposium of the mathematics on Chromatin Live dynamics
  • 発表場所: JMSアステールプラザ（広島県広島市）
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] Genomics and epigenomics in fish genomes (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Takeda
  • 学会等名: The 7th Internatinal Symposium of Integrative
  • 発表場所: 蘭州（中国）
  • 年月日: 2015-08-25
  • 国際学会
• [学会発表] Prepatterning of Developmental Gene Expression in Vertebrates - interplay between genetic and epigenetic mechanisms (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Takeda
  • 学会等名: UT- NTU Joint Symposium- Frontier of Biological Sciences
  • 発表場所: 台北（台湾）
  • 年月日: 2015-03-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Prepatterning of Developmental Gene Expression in Vertebrates ‐ interplay between genetic and epigenetic mechanisms (2015)
  • 著者名/発表者名: 武田洋幸
  • 学会等名: UT ‐ NTU Joint Symposium ‐ Frontier of Biological Sciences
  • 発表場所: 台北（台湾）
  • 年月日: 2015-03-09
  • 招待講演
• [学会発表] Logic of the epigenetic code in the vertebrate genome (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Takeda
  • 学会等名: Finnish-Japanese joint symposium on Morphogenesis and Signaling
  • 発表場所: ヘルシンキ（フィンランド）
  • 年月日: 2015-03-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Establishment of robust compartments in fish somites along the dorsoventral axis (2014)
  • 著者名/発表者名: 武田洋幸
  • 学会等名: FORCE IN DEVELOPMENT
  • 発表場所: 岡崎カンファレンスセンター（愛知県岡崎市）
  • 年月日: 2014-11-18
• [学会発表] 魚類におけるヘッジホッグシグナル伝達経路の繊毛依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山元孝佳
  • 学会等名: 第46回日本発生生物学会
  • 発表場所: くにびきメッセ（島根県松江市）
  • 年月日: 2013-05-30
• [学会発表] メダカ体節細胞集団におけるzic1の領域的な発現の形成・維持機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西川穂高、兼子拓也、河西通、塚原達也、島田敦子、武田洋幸
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス
• [学会発表] Mechanism for the maintenance of the regional expression of zic1 in medaka somites (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa, H., Kaneko, T., Kawanishi, T., Shimada, A., Takeda, H.
  • 学会等名: 第18回小型魚類研究会
  • 発表場所: 京都大学芝蘭会館
• [学会発表] Antagonistic relationship between histone and DNA methylation in long-term regulation of zic1/zic4, key regulators of vertebrate body patterning (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, R., Tsukahara, T., Takeda, H.
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡
• [学会発表] Novel Developmental and evolutionary insights from a peculiar medaka mutant, Da (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeda, H.
  • 学会等名: The inaugural E.S.Morse lecturer to the Functional Morphology and Ecology of Marine Fishes course at Friday Harbor Laboratories
  • 発表場所: 米国
• [学会発表] 発生後期におけるzic1/zic4を介した背腹パターン決定機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 島田敦子
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都府)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Epigenetic Regulation of Key Developmental Genes in the Medaka Fish
  • 著者名/発表者名: Takeda, H.
  • 学会等名: Distinguished BCH Seminar, the Department of Biology & Chemistry
  • 発表場所: 中国
• [学会発表] Casting Genetic Light on Morphological Diversity in the Fish Body Shape
  • 著者名/発表者名: Takeda, H.
  • 学会等名: 22nd Pacific Science Congress
  • 発表場所: Kuala Lumpur, Malaysia
  • 招待講演
• [学会発表] 発生後期におけるzic1/zic4を介した背腹パターン決定機構
  • 著者名/発表者名: 島田敦子
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都市）
  • 招待講演
• [備考] 東京大学大学院理学系研究科動物発生学研究室
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/hassei/
• [備考] ミクロからマクロへ階層を超える秩序形成のロジック
  • URL: http://www.morphologic.jp/
• [備考] 動物発生学研究室
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/hassei/
• [備考] 東京大学大学院理学系研究科・動物発生学研究室
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/hassei/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/hassei/index.html