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第二心臓予定領域の進化

研究課題

研究課題/領域番号 16K07384
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 発生生物学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

日下部 りえ  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (70373298)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードヤツメウナギ / 形態進化 / 骨格筋 / 中胚葉 / 心臓 / 発生・分化 / 円口類 / 軟骨魚類
研究成果の概要

頭部と体幹部の境界領域では、複数の中胚葉系列(頭部中胚葉、側板中胚葉、体節)が互いに入り組み、首、肩、前肢、心臓など、脊椎動物特有の構造が現れる。本研究では、このような中胚葉領域パターニングの進化的背景を探る目的で、頭部中胚葉の一部である第二心臓予定領域(SHF)に注目し、その分子的な特徴を、祖先的な形質を残す動物種(ヤツメウナギ 、サメ)で解明することを目指した。遺伝子の発現パターンの解析および機能解析により、頭部/体幹部境界領域に生じる上記の筋組織およびそのほかの中胚葉性組織が、神経堤細胞などに由来する骨格や結合組織と連携し「神経-筋-骨格」という緻密な連携を作り出す過程の一部を解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで骨格筋や心筋は発生のごく初期に、独立した中胚葉領域に確立されるものと考えられ、それぞれの筋分化を制御する遺伝子が調べられてきた。本研究は頭部と体幹部の境界領域という、複数の細胞系列が入り混じる身体的な部位に焦点をあて、中胚葉だけでなく神経堤細胞などの移動性細胞も視野に入れた。この身体領域は脊椎動物に特徴的であり、系統ごとに多様な形態と機能を獲得している。本研究は最初期に分岐した動物群に、SHFの存在と分布様式を見出す試みである。また祖先的・単純な形質を残す動物から、細胞移動や分化を制御する遺伝子を見出し、系統間の比較を行うことで様々な器官の起源と多様化機構の解明につながると期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 8件、 招待講演 3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] The neural crest and evolution of the head/trunk interface in vertebrates2018

    • 著者名/発表者名
      Kuratani S, Kusakabe R, Hirasawa T
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: in press ページ: 30922-30923

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2018.01.017

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Developmental mechanisms of migratory muscle precursors in medaka pectoral fin formation2018

    • 著者名/発表者名
      Tani-Matsuhana Saori、Kusakabe Rie、Inoue Kunio
    • 雑誌名

      Development Genes and Evolution

      巻: 228 号: 5 ページ: 189-196

    • DOI

      10.1007/s00427-018-0616-9

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Migratory appendicular muscles precursor cells in the common ancestor to all vertebrates.2017

    • 著者名/発表者名
      Eri Okamoto, Rie Kusakabe, Shigehiro Kuraku, Susumu Hyodo, Alexandre Robert-Moreno, Koh Onimaru, James Sharpe, Shigeru Kuratani and Mikiko Tanaka
    • 雑誌名

      Nat. Ecol. Evol.

      巻: 1 号: 11 ページ: 1731-1736

    • DOI

      10.1038/s41559-017-0330-4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ヤツメウナギで解き明かす進化の謎2016

    • 著者名/発表者名
      日下部りえ
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 34 ページ: 3086-3090

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Evolution and development of skeletal musculature in early vertebrates: insights from lamprey and shark embryos2019

    • 著者名/発表者名
      Rie Kusakabe
    • 学会等名
      Randall Centre for Cell & Molecular Biophysics Seminar Series
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Myogenesis at the Head/Trunk Interface and Acquisition of Gnathostome-specific Musculature2019

    • 著者名/発表者名
      Rie Kusakabe and Shigeru Kuratani
    • 学会等名
      The 12th International Cogress of Vertebrate Morphology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolution and development of muscle tissues at the head/trunk interface2019

    • 著者名/発表者名
      Rie Kusakabe and Shigeru Kuratani
    • 学会等名
      52th Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 頭部顔面発生における外眼筋の位置づけ:板鰓類胚の場合2019

    • 著者名/発表者名
      黒田春也、足立礼孝、日下部りえ、倉谷滋
    • 学会等名
      日本進化学会第21会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Lbx genes and evolution of skeletal muscles2018

    • 著者名/発表者名
      Rie Kusakabe
    • 学会等名
      The 6th Society of Skeletal Muscle Cells
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヤツメウナギとサメから探る、脊椎動物の初期進化2018

    • 著者名/発表者名
      日下部りえ
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部第70回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evolution and development of muscle tissues at the head/trunk interface.2017

    • 著者名/発表者名
      Rie Kusakabe and Shigeru Kuratani
    • 学会等名
      2nd Biennial Meeting Pan-American Society for Evolutionary Developmental Biology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 頭部-体幹部境界領域における筋肉の発生と進化2017

    • 著者名/発表者名
      日下部りえ、樋口真之輔、倉谷滋
    • 学会等名
      日本動物学会第88回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Evolution and development of skeletal musculature in early vertebrates: with special reference to the head/trunk2016

    • 著者名/発表者名
      Rie Kusakabe and Shigeru Kuratani
    • 学会等名
      International Symposium: Morphological Evolution of Vertebrates: The Joint meeting of The 22nd International Congress of Zoology amd the 87th meeting of Zoological Society of Japan
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学(沖縄県国頭郡恩納村)
    • 年月日
      2016-11-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular basis for divergence and elaboration of skeletal muscles2016

    • 著者名/発表者名
      Rie Kusakabe
    • 学会等名
      第4回若手による骨格筋細胞研究会 The 4th Society of Skeletal Muscle Cells
    • 発表場所
      ウインクあいち(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development and evolution of mesodermal components of early vertebrates2016

    • 著者名/発表者名
      Rie Kusakabe and Shigeru Kuratani
    • 学会等名
      Society for Developmental Biology 75th Annual Meeting-International Society of Differentiation 19th International Conference
    • 発表場所
      米国マサチューセッツ州ボストン
    • 年月日
      2016-08-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Divergence and elaboration of skeletal musculature in early vertebrates2016

    • 著者名/発表者名
      Rie Kusakabe and Shigeru Kuratani
    • 学会等名
      The 11th International Congress of Vertebrate Morphology
    • 発表場所
      米国ワシントンDC
    • 年月日
      2016-07-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolution and development of muscles in the head/trunk interface of vertebrates2016

    • 著者名/発表者名
      Rie Kusakabe and Shigeru Kuratani
    • 学会等名
      Frontier of Myogenesis meeting: Molecular Mechanisms Modulating Skeletal Muscle Development and Homeostasis in Health and Disease
    • 発表場所
      米国カリフォルニア州アシロマー
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 「Acquisition of the neck and neck muscles」in 『Evolutionary Developmental Biology - A Reference Guide. 』2020

    • 著者名/発表者名
      Rie Kusakabe and Shigeru Kuratani
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9783319329772
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 動物学の百科事典2018

    • 著者名/発表者名
      公益社団法人日本動物学会
    • 総ページ数
      800
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      4621303090
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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