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ホヤ中枢神経系における遺伝子調節ネットワークのモデル化と検証

研究課題

研究課題/領域番号 11J40094
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
研究機関京都大学

研究代表者

佐藤 薫 (今井 薫)  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(RPD)

研究期間 (年度) 2012 – 2014-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2013年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2012年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードゲノム
研究概要

ホヤ中枢神経系における遺伝子ネットワークの研究で、ホヤの原腸胚から尾芽胚期にかけて中枢神経系に発現する転写因子、およびシグナル分子の発現パターンを網羅的に調べた。その過程で、ADMPと呼ばれるBMP(骨形成タンパク)ファミリーに属するシグナル分子とそのアンタゴニストであるPinheadというベアの遺伝子について興味深い結果を得た。この2つの遺伝子はゲノム上で隣り合って並んでおり、一方が転写される時DNAループを形成することによって隣の遺伝子のエンハンサーを隔離し、もう一方の遺伝子が転写されないようにする。つまりPinheadはタンパク質レベルでのAdmpの抑制にくわえ, Pinhead遺伝子の転写によりADMP遺伝子の転写が直接的に抑制されるという二重の抑制機構をもっていた。平成25年度はこういった遺伝子の並びが他にもないか探索した。節足動物から脊椎動物までADMPとPinheadはゲノム上で隣り合って並んでいることから, この転写制御機構もっ遺伝子ペアは進化的に保存されている可能性が高いと考え、まず、ホヤにおいて脊椎動物(人、ゼブラフィッシュ、ゼノパス)、または節足動物(ハエ)とゲノム上の遺伝子の並びが保存されている個所(マイクロシンテニー)をリストアップした。その結果80か所近く存在することがわかった。このうちいくつかについて発現パターンを解析した結果、ADMPとpinheadのように相補的に発現している例を見出した。そのうちの一例は予定神経割球と表皮に互いに相補的に発現していた。この遺伝子ペアがADMPとPinheadのようにループを介して互いの発現を抑制しているのか調べるためにレポーターコンストラクトを作成し、その解析を行った。またそれと並行してモルフォリノオリゴを用いた機能阻害実験を行い、2つの遺伝子の機能面での関係を解析しつつあるところである。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

すでに論文になっているADMPとPinheadのマイクロシンテニーの解析をさらに発展させるために、同様の転写制御機構がどの程度広く使われているのか、解析を進めている。今のところ胚発生の時期に相補的に発現する遺伝子ペアを一つ見出し、その上流解析を行っているところである。2つの遺伝子のモルフォリノオリゴによる機能阻害実験も進めておりおおむね順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Cis-acting transcriptional repression establishes a sharp boundary in chordate embrvos2012

    • 著者名/発表者名
      Imai KS, DaidoY, Kusakabe TG, Satou Y
    • 雑誌名

      Science

      巻: 337 号: 6097 ページ: 964-967

    • DOI

      10.1126/science.1222488

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cis-acting transcriptional repression establishes a sharp boundary in chordate embryos2013

    • 著者名/発表者名
      Imai KS, Daido Y, Kusakabe TG, and Satou Y.
    • 学会等名
      17th International Congress of Developmental Biology
    • 発表場所
      Cancum Convention Center (メキシコ・カンクン)
    • 年月日
      2013-06-17
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Cis-acting transcriptional repression establishes a sharp boundary in chordate embryos2013

    • 著者名/発表者名
      Imai KS, Daido Y, Kusakabe TG, and Satou Y.
    • 学会等名
      第46回日本発生生物学会日本細胞生物学会合同大会
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県)
    • 年月日
      2013-05-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Cis-acting transcriptional repression establishes a sharp boundary in chordate embrvos2012

    • 著者名/発表者名
      Imai KS, Daido Y, Kusakabe TG, Satou Y.
    • 学会等名
      Asia-Pacific Developmental Biology Conference
    • 発表場所
      台北(台湾)
    • 年月日
      2012-10-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Pinhead functions as a negative regulator of ADMP in Ciona intestinalis2012

    • 著者名/発表者名
      Imai KS, Dai do Y, Kusakabe TG, Satou Y.
    • 学会等名
      第45回日本発生生物学会日本細胞生物学会合同大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • 年月日
      2012-05-31
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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