ヒト疾患モデルとしてのメダカ突然変異体の解析

• 研究課題/領域番号: 17370078
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 工藤 明 東京工業大学, 大学院生命理工学研究科, 教授 (70178002)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 12,700千円 (直接経費: 12,700千円); 2006年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円); 2005年度: 7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
• キーワード: メダカ / 突然変異体 / ポジショナルクローニング / 骨 / 心臓 / ヒレ / ヒト疾患 / 動物モデル

研究概要

我々は心臓、血球、血管、骨、ヒレ形成、ヒレ再生に異常のあるメダカ突然変異体を53種類、系統として確立し、特に表現型の興味深いものから順に原因遺伝子の同定を試みている。その結果、ポジショナルクローニングと核酸塩基配列の決定によって、10種類の変異体の原因遺伝子について、その変異部位が確定した。その中で、ヒレ形成変異体ufiの原因遺伝子はHoxb8であり、魚における初めてのHoxfamilyの変異体である。Hoxb8が細胞の移動と骨芽細胞分化の制御に関与し、それが異常になるとヒレが萎縮する。また心筋形態異常を示す変異体sdcの原因遺伝子はfilamin Cであった。この変異体は心室の心筋の一部が欠損する異常を示し、これに関与するfilamin Cは心筋・骨格筋の形成に機能する細胞内蛋白であり、アクチン重合を制御している。骨形成においては、椎骨がジグザグに変形する突然変異体の原因遺伝子は、体節形成の必須遺伝子、Notch1であった。この結果は、椎骨の形態は初期の体節パターンが基盤になっていることが明らかになった。さらに、メダカにおいて初めて破骨細胞が見出され、特に咽頭歯においては多核破骨細胞が存在し、骨吸収している像が観察された。このことから、メダカにおいても骨リモデリングの存在が明らかになった。血管形成において、器官形成の基盤となるメダカ血管発生のアトラスが完成した。この結果、メダカはゼブラフィッシュに比べて、哺乳類に近い血管発生様式を持つことが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Dual effects of the membrane-anchored MMP regulator RECK on chondrogenic differentiation of ATDC5 cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kondo, S., Shukunami, C., Morioka, Y., Matsumoto, N., Takahashi, R., Oh, J., Atsumi, T., Umezawa, A., Kudo, A., Kitamura, H., Hiraki, Y., Noda
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 120 ページ: 849-857
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Cellular and molecular processes of regeneration, with special emphasis on fish fins (review) (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakatani, Y., Kawakami, A., Kudo, A.
  • 雑誌名: Dev. Growth Differ. 49 ページ: 145-154
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] GFP transgenic mice reveal active canonical Wnt signal in neonatal brain and in adult liver and spleen. (2007)
  • 著者名/発表者名: Moriyama, A., Kii, I., Sunabori, T., Kurihara, S., Takayama, I., Shimazaki, M., Tanabe, H., Oginuma, M., Fukayama, M., Matsuzaki, Y., Saga' Y., Kudo, A.
  • 雑誌名: Genesis 45 ページ: 90-100
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Multinucleate osteoclasts in medaka as evidence of active bone remodeling. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nemoto, Y., Higuchi, K., Baba, O., Kudo, A^+., Takano, Y.^+ (^+:equal correspondence)
  • 雑誌名: Bone 40 ページ: 399-408
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Dual effects of the membrane-anchored MMP regulator RECK on chondrogenic differentiation of ATDC5 cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: ^*Kondo, S., Shukunami, C., Morioka, Y., Matsumoto, N., Takahashi, R., Oh, J., Atsumi, T., Umezawa, A., Kudo, A., Kitamura, H., Hiraki, Y., Noda
  • 雑誌名: J.Cell Sci. 120 ページ: 849-857
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cellular and molecular processes of regeneration, with special emphasis on fish fins (review) (2007)
  • 著者名/発表者名: ^*Nakatani, Y., Kawakami, A., Kudo, A.
  • 雑誌名: Dev.Growth Differ. 49 ページ: 145-154
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] GFP transgenic mice reveal active canonical Wnt signal in neonatal brain and in adult liver and spleen. (2007)
  • 著者名/発表者名: *Moriyama, A., Kii, I., Sunabori, T., Kurihara, S., Takayama, I.Shimazaki, M., Tanabe, H., Oginuma, M., Fukayama, M., Matsuzaki, Y., Saga' Y., Kudo, A.
  • 雑誌名: Genesis 45 ページ: 90-100
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Multinucleate osteoclasts in medaka as evidence of active bone remodeling. (2007)
  • 著者名/発表者名: ^*Nemoto, Y., Higuchi, K., Baba, O., Kudo, A^+., Takano, Y.^+(^+ : equal correspondence)
  • 雑誌名: Bone 40 ページ: 399-408
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Clinical Calcium[Periostin function in the periodontal ligament and the periosteum] (2007)
  • 著者名/発表者名: ^*Kii, I., Kudo, A.
  • 雑誌名: Iyaku Ja-narusha. 17-2 ページ: 62-68
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Y. Formation of acellular cementum-like layers with and without extrinsic fiber insertion along inert bone surfaces of aging c-Src gene knockout mice. (2006)
  • 著者名/発表者名: Baba, O., Miyata, A., Abe, T., Shibata, S., Nakano, Y., Oda, T., Kudo, A., Takano
  • 雑誌名: Eur. J. Oral Sci. 114 ページ: 524-534
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Periostin is an extracellular matrix protein required for eruption ofincisors in mice. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kii, I., Amizuka, N., Minqi, L., Kitajima, S., Saga, Y., Kudo, A.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Com 342 ページ: 766-772
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Medaka unextented-fin mutants suggest a role for Hoxb8a in cell migration and osteoblast differentiation during appendage formation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, S., Nakatani, Y., Takamatsu, N., Hori, H., Kawakami, A., Inohaya, K., Kudo, A.
  • 雑誌名: Dev. Biol. 293 ページ: 426-438
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The vascular anatomy of the developing medaka, Oryzias latipes : A complementary fish model for the cardiovascular research of vertebrate. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fujita, M., Isogai, S., Kudo, A
  • 雑誌名: Dev Dyn. 235 ページ: 734-746
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Formation of acellular cementum-like layers with and without extrinsic fiber insertion along inert bone surfaces of aging c-Src gene knockout mice. (2006)
  • 著者名/発表者名: ^*Baba, 0., Miyata, A., Abe, T., Shibata, S., Nakano, Y., Oda, T., Kudo, A., Takano, Y.
  • 雑誌名: Eur.J.Oral Sci. 114 ページ: 524-534
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Periostin is an extracellular matrix protein required for eruption ofincisors in mice. (2006)
  • 著者名/発表者名: ^*Kii, I., Amizuka, N., Minqi, L., Kitajima, S., Saga, Y., Kudo, A.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Com. 342 ページ: 766-772
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] unextented-fin mutants suggest a role for Hoxb8a in cell migration and osteoblast differentiation during appendage formation. (2006)
  • 著者名/発表者名: ^*Sakaguchi, S., Nakatani, Y., Takamatsu, N., Hori, H., Kawakami, A., Inohaya, K., Kudo, A.Medaka
  • 雑誌名: Dev.Biol. 293 ページ: 426-438
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Vascular anatomy of the developing medaka, Oryzias latipes : A complementary fish model for the cardiovascular research of vertebrate (2006)
  • 著者名/発表者名: ^*Fujita, M., Isogai, S., Kudo, A.
  • 雑誌名: Dev Dyn. 235 ページ: 734-746
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Action of the fasciclinl family-Function of periostin in vertebra- (2006)
  • 著者名/発表者名: ^*Kii, I, Kudo, A.
  • 雑誌名: Seikagaku. 78-1 ページ: 16-26
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The vascular anatomy of the developing medaka, Oryzias latipes : A complementary fish model for the cardiovascular ressarch of vertebrate. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fujita, M., Isogai, S., Kudo, A.
  • 雑誌名: Dev Dyn. 235 ページ: 734-746
• [雑誌論文] Medaka unextented-fin mutants suggest a role for Hoxb8a in cell migration and osteoblast differentiation during appendage formation (2006)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, S., Nakatani, Y., Takamatsu, N., Hori, H., Kawakami, A., Inohaya, K., Kudo, A.
  • 雑誌名: Dev.Biol. (In press)
• [雑誌論文] The vascular anatomy of the developing medaka, Oryzias latipes : A complementary fish model for the cardiovascular research of vertebrate. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fujita, M., Isogai, S., Kudo, A.
  • 雑誌名: Dev Dyn. 235 ページ: 734-746
• [雑誌論文] Self-assembled RANK induces osteoclastogenesis ligand-independently. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa, K., Kudo, A.
  • 雑誌名: J. Bone Miner. Res. 20 ページ: 2053-2060
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Messenger RNA expression of Periostin and Twist transiently decrease by occlusal hypofunction in mouse periodontal ligament. (2005)
  • 著者名/発表者名: Afanador, E., Yokozeki, M., Oba, Y., Kitase, Y., Takahashi, T., Kudo, A., Moriyama, K
  • 雑誌名: Arc. Oral Biol. 50 ページ: 1023-1031
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] TRAF2 is essential for TNF□-induced osteoclastogenesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa, K., Kudo, A.
  • 雑誌名: J. Bone Miner. Res. 20 ページ: 840-847
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Y. Retionic acid-metabolizing enzyme Cyp26a1 is essential for determining territories of hindbrain and spinal cord in zebrafish. (2005)
  • 著者名/発表者名: Emoto, Y., Wada, H., Okamoto, H., Kudo, A., Imai
  • 雑誌名: Dev. Biol. 278 ページ: 415-427
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Self-assembled RANK induces osteoclastogenesis ligand-independently. (2005)
  • 著者名/発表者名: ^*Kanazawa, K., Kudo, A.
  • 雑誌名: J.Bone Miner.Res. 20 ページ: 2053-2060
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Messenger RNA expression of Periostin and Twist transiently decrease by occlusal hypofunction in mouse periodontal ligament. (2005)
  • 著者名/発表者名: ^*Afanador, E., Yokozeki, M., Oba, Y., Kitase, Y., Takahashi, T., Kudo, A., Moriyama, K.
  • 雑誌名: Arc.Oral Biol. 50 ページ: 1023-1031
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] TRAF2 is essential for TNF□-induced osteoclastogenesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: ^*Kanazawa, K., Kudo, A.
  • 雑誌名: J.Bone Miner.Res. 20 ページ: 840-847
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Retionic acid-metabolizing enzyme Cyp26al is essential for determining territories of hindbrain and spinal cord in zebrafish. (2005)
  • 著者名/発表者名: ^*Emoto, Y., Wada, H., Okamoto, H., Kudo, A., Imai, Y.
  • 雑誌名: Dev.Biol. 278 ページ: 415-427
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Self-assembled RANK induces osteoclastogenesis ligand-independently.: (2005)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa, K., Kudo, A.
  • 雑誌名: J.Bone Miner.Res. 20 ページ: 2053-2060
• [雑誌論文] Messenger RNA expression of Periostin and Twist transiently decrease by occlusal hypofunction in mouse periodontal ligament.: (2005)
  • 著者名/発表者名: Afanador, E., Yokozeki, M., Oba, Y., Kitase, Y., Takahashi, T., Kudo, A., Moriyama, K.
  • 雑誌名: Arc.Oral Biol. 50 ページ: 1023-1103
• [雑誌論文] TRAF2 is essential for TNFα-induced osteoclastogenesis.: (2005)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa, K., Kudo, A.
  • 雑誌名: J.Bone Miner.Res. 20 ページ: 840-847
• [雑誌論文] Periostin is an extracellular matrix protein required for eruption ofincisors in mice
  • 著者名/発表者名: Kii, I., Amizuka, N., Minqi, L., Kitajima, S., Saga, Y., Kudo, A.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Com. (in press)
• [図書] Clinical Calcium 「ペリオスチンと歯根膜・骨外膜」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 喜井勲, 工藤明
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 医薬ジャーナル社
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] Clinical Calcium「ペリオスチンと歯根膜・骨外膜」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 喜井勲, 工藤明
  • 出版者: 医薬ジャーナル社
• [図書] ファシクリンIファミリータンパク質の働き-脊椎動物に存在するペリオスチンの機能解析- (2006)
  • 著者名/発表者名: 喜井勲, 工藤明
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: 生化学
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] ファミクリンIファミリータンパク質の働き-脊椎動物に存在するペリオスチンの機能解析- (2006)
  • 著者名/発表者名: 喜井勲, 工藤明
  • 出版者: 生化学
• [図書] ファシクリンIファミリータンパク質の働き-脊椎動物に存在するペリオスチンの機能解析- (2006)
  • 著者名/発表者名: 喜井勲, 工藤明
  • 出版者: 日本生化学会