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形態の種間差を創出する多様化機構の解明 : 四足動物の指形態形成機構をモデルとして

研究課題

研究課題/領域番号 11J07445
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 発生生物学
研究機関東北大学

研究代表者

関 亮平  東北大学, 大学院生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2013年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード発生 / 骨格 / 多様性 / 形態形成 / 四肢 / 指
研究概要

・AP-2βの発現制御と機能の解析
本研究の目的は、形態の種間差の創出メカニズムを明らかにすることである。これまでに、特にAP-2βという転写因子が指の形態形成に及ぼす影響に着目し、解析をおこなってきた。本年度は、AP-2βの発現制御機構に着目し、ニワトリ胚を用いた微細操作実験により解析をおこなった。その結果、AP-2βの発現の誘導にはShhとFgfが、維持にはFgfがそれぞれ中心的な役割を果たすことが明らかとなった。昨年度までの研究結果と合わせると、AP-2βはAERという肢芽先端部の特殊な上皮から分泌されるFGFに応答し、指の伸長時にその発現が維持されている可能性が示された。一方で、恒常活性型AP-2βを導入した場合は、指の過剰な伸長は見られず、むしろ短縮が見られた。したがって、AP-2β単独のはたらきでは指は伸長せず、むしろ他の因子(群)が存在しない状況下ではAP-2βは指の形成不全を引き起こすのかもしれない。上記の内容を含む3年間の研究成果をまとめて論文を執筆し、現在投稿準備中である。
・鳥類特異的に保存されたゲノム配列の解析
前年度は、鳥類特異的に高度に保存されたゲノム配列の直近にある100個の遺伝子の発現解析を、ニワトリ胚を用いておζなった。本年度は、これらの遺伝子の中から鳥類特異的な発現を示すものを探し出すため、マウス胚・ヤキリ胚を用いて同様な発現解析をおこなった。結果的に、鳥類特異的な発現パターンを示す数個の遺伝子を特定することができた。中でも、Simlが風切り羽の形成位置に特異的に発現することは特に興味深い点であった。鳥類に特徴的な形質の要因が、ゲノム上の遺伝子発現制御領域にある可能性を示した本研究内容を論文としてまとめ、国際誌に投稿した。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (16件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Heterochronically early decline of Hox expression prior to cartilage formation in the avian hindlimb zeugopod2012

    • 著者名/発表者名
      神山菜美子
    • 雑誌名

      Development Growth and Differentiation

      巻: 54 号: 6 ページ: 619-632

    • DOI

      10.1111/j.1440-169x.2012.01359.x

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolutionary and developmental aspects of avian-specific traits in limb skeletal pattern2012

    • 著者名/発表者名
      関亮平
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 29 号: 10 ページ: 631-644

    • DOI

      10.2108/zsj.29.631

    • NAID

      40019435447

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鳥類の指と恐竜の指はおなじもの2011

    • 著者名/発表者名
      野村直生
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: Vol.30 ページ: 1301-1305

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Lineage-specific highly conserved elements in avian genomes and their roles in regulation of avian-specific gene expression2014

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Seki, Cai Li, Shiro Egawa, Mao Kondo, Tomohiko Sato, Jiang Hu, Luohao Xu, Hailin Pan, Naoki Irie, Guojie Zhang, Koji Tamura
    • 学会等名
      47th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 発表場所
      ウインクあいち(愛知県名古屋市)(発表確定)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 転写因子AP-2βが担う指の形態形成と多様化機構2013

    • 著者名/発表者名
      関亮平、鈴木孝幸、横山仁、田村宏治
    • 学会等名
      日本動物学会第84回岡山大会2013
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2013-09-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 四肢軛脚部骨格の形態多様化を引き起こす発生メカニズム2013

    • 著者名/発表者名
      神山菜美子、関亮平、横山仁、田村宏治
    • 学会等名
      日本動物学会第84回岡山大会2013
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2013-09-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Expression and functional analysis of transcription factor AP-2β in limb development2013

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Seki, Takayuki Suzuki, Hitoshi Yokoyama, Koji Tamura
    • 学会等名
      17th International Congress of Developmental Biology
    • 発表場所
      Cancun Center(メキシコ)
    • 年月日
      2013-06-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Spatial/temporal/quantitative pattern of Hoxd11/d12 expression is correlated with final skeletal morphology in the zeugopod2013

    • 著者名/発表者名
      神山菜美子
    • 学会等名
      CDB Symposium 2013 "The Making of A Vertebrate"
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2013-03-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Function of transcription factor AP-2β in limb skeletal morphogenesis2013

    • 著者名/発表者名
      関亮平
    • 学会等名
      The 1st UCL-Tohoku University Joint Workshop
    • 発表場所
      ロンドン、イギリス
    • 年月日
      2013-02-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Expression pattern of Hoxd11 and Hoxd12 strongly correlates with skeletal morphology in the zeugopod of tetrapod limb2013

    • 著者名/発表者名
      神山菜美子、関亮平、横山仁、田村宏治
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Genomics
    • 発表場所
      Vanke International Conference Center(中国)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Developmental mechanism for diversification of skeletal morphology in the zeugopod of a limb2012

    • 著者名/発表者名
      神山菜美子
    • 学会等名
      7th international chick meeting "Chick 7 : Avian Model Systems"
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-11-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Development of dinosaur/avian-specific traits in limb skeletal pattern-A perspective of dinosaur embryology-2012

    • 著者名/発表者名
      田村宏治
    • 学会等名
      7th international chick meeting "Chick 7 : Avian Model Systems"
    • 発表場所
      名古屋(招待講演)
    • 年月日
      2012-11-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Mechanisms of digit morphogenesis from the viewpoint of AP-2b function2012

    • 著者名/発表者名
      関亮平
    • 学会等名
      7th international chick meeting "Chick 7 : Avian Model Systems"
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-11-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 四肢軛脚部骨格形態の多様性形成機構の解析2012

    • 著者名/発表者名
      神山菜美子
    • 学会等名
      日本動物学会第83回大阪大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2012-09-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 四肢軛脚部における骨格形態の多様性形成機構2012

    • 著者名/発表者名
      神山菜美子
    • 学会等名
      平成24年度日本動物学会東北支部大会
    • 発表場所
      山形
    • 年月日
      2012-07-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Functional analyses of AP-2β and AP-2α in limb skeletal morphogenesis2012

    • 著者名/発表者名
      関亮平
    • 学会等名
      第45回日本発生生物学会・第64回日本細胞生物学会合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2012-05-31
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 獣脚類恐竜の進化過程における四肢骨格形態変化の発生学的考察2012

    • 著者名/発表者名
      神山菜美子
    • 学会等名
      第117回日本解剖学会総会・全国学術総会
    • 発表場所
      山梨大学甲府キャンパス(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 四肢軛脚部における骨格形態の多様性とHoxd11/d12の発現パターンの関連について2011

    • 著者名/発表者名
      神山菜美子
    • 学会等名
      日本動物学会第82回旭川大会
    • 発表場所
      旭川市大雪アリーナ
    • 年月日
      2011-10-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Transcription factor Tfap2b functions in digit morphogenesis downstream of FGF signals from AER2011

    • 著者名/発表者名
      関亮平
    • 学会等名
      日本発生生物学会第44会大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-05-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 東北大学大学院・生命科学研究科・器官形成分野・田村研究室ホームページ

    • URL

      http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/tamlab/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/tamlab/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/tamlab/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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