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新口動物の中腸領域における機能・形態の分子的背景と進化機序

研究課題

研究課題/領域番号 17J06306
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 進化生物学
研究機関千葉大学

研究代表者

中山 理  千葉大学, 融合理工学府, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード消化管 / 消化 / 吸収 / ホヤ / 遺伝子発現 / 中腸領域 / 消化機能 / 吸収機能 / 新口無脊椎動物 / 進化
研究実績の概要

本年度は、昨年度においてPtf1aをTALENによりノックアウトした際に消化酵素遺伝子のamylaseの発現が消失したことから、Ptf1aノックアウトが他の消化酵素遺伝子や吸収関連遺伝子群の発現に影響を及ぼすかin situ hybridization(ISH)により調べた。Ptf1aノックアウト個体において、消化酵素遺伝子のうち脂質分解消化酵素lipaseとタンパク質分解消化酵素trypsinの胃における発現がamylaseと同様に消失・減衰した。吸収関連遺伝子については、糖質分解膜消化酵素maltaseの胃における発現が消化酵素遺伝子と同様に消失した。しかし、糖質輸送体SGLT1、GLUT5の胃での発現は維持され、タンパク質分解膜消化酵素aminopeptidase A(APA)、ペプチド輸送体PEPT1の発現も維持されていた。
Ptf1aのノックアウトにおけるこれらの消化・吸収関連遺伝子群の胃での発現に対する影響の違いをより詳細に理解するために、消化・吸収関連遺伝子の二重ISHによる胃上皮上の消化・吸収関連遺伝子発現細胞の分布を調べた。その結果、消化酵素遺伝子であるamylase、lipase、trypsinは同一細胞で発現し、吸収関連遺伝子のうちmaltaseも消化酵素発現細胞で発現がみられた。一方、その他の吸収関連遺伝子(APA・GLUT5・SGLT1・PEPT1)は消化酵素発現細胞以外の細胞群を中心に発現した。
これらの結果をこれまでの研究知見と統合すると、胃上皮には消化・吸収に関連する細胞として、少なくとも3種の細胞が存在し、Ptf1aは消化酵素分泌細胞の分化に重要であり、一方、Ptf1aは吸収機能に関わる細胞の分化や吸収関連遺伝子の発現には影響を与えないと考えられた。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Effect of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons on Development of the Ascidian Ciona intestinalis Type A2020

    • 著者名/発表者名
      Sekiguchi Toshio、Akitaya Hiroshi、Nakayama Satoshi、Yazawa Takashi、Ogasawara Michio、Suzuki Nobuo、Hayakawa Kazuichi、Wada Shuichi
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 17 号: 4 ページ: 1340-1340

    • DOI

      10.3390/ijerph17041340

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular and evolutionary aspects of the protochordate digestive system2019

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Satoshi、Sekiguchi Toshio、Ogasawara Michio
    • 雑誌名

      Cell and Tissue Research

      巻: 377 号: 3 ページ: 309-320

    • DOI

      10.1007/s00441-019-03035-5

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcripts of the nebulin gene from Ciona heart and their implications for the evolution of nebulin family genes.2019

    • 著者名/発表者名
      Akira Nishika, Akira Hanashima, Satoshi Nakayama, Michio Ogasawara, Sumiko Kimura.
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 716 ページ: 144036-144036

    • DOI

      10.1016/j.gene.2019.144036

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shared hemocyte- and intestine-dominant expression profiles of intelectin genes in ascidian Ciona intestinalis: insight into the evolution of the innate immune system in chordates2017

    • 著者名/発表者名
      Minoru Hayashibe, Satoshi Nakayama, Michio Ogasawara
    • 雑誌名

      Cell and Tissue Research

      巻: 370 号: 1 ページ: 129-142

    • DOI

      10.1007/s00441-017-2647-3

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compartmentalized expression patterns of pancreatic- and gastric-related genes in the alimentary canal of the ascidian Ciona intestinalis: evolutionary insights into the functional regionality of the gastrointestinal tract in Olfactores2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nakayama, Michio Ogasawara
    • 雑誌名

      Cell and Tissue Research

      巻: 370 号: 1 ページ: 113-128

    • DOI

      10.1007/s00441-017-2627-7

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] カタユウレイボヤの消化管関連遺伝子群からみた腸管上皮細胞の分布と分化.2020

    • 著者名/発表者名
      中山 理,山岸 雅幸, 関口 俊男,笹倉 靖徳,小笠原 道生.
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部第72回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] カタユウレイボヤにおける多環芳香族炭化水素受容体の探索.2019

    • 著者名/発表者名
      関口 俊男,中山 理,矢澤 隆志,小笠原 道生,鈴木 信雄,早川 和一,和田 修一.
    • 学会等名
      第90回日本動物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] オタマボヤにおける甲状腺/内柱関連遺伝子群の発現とその発現制御.2019

    • 著者名/発表者名
      小沼 健,中西 梨奈,Kai Wang,中山 理,笹倉 靖徳,小笠原 道生.
    • 学会等名
      第90回日本動物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] カタユウレイボヤ膵臓転写因子Ptf1aによる消化酵素遺伝子の発現制御.2019

    • 著者名/発表者名
      中山 理,関口 俊男,笹倉 靖徳,小笠原 道生.
    • 学会等名
      第90回日本動物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] カタユウレイボヤ消化器系遺伝子群の発現と脊索動物の消化システムの進化.2019

    • 著者名/発表者名
      中山 理,小笠原 道生.
    • 学会等名
      第90回日本動物学会年会 第38回ホヤの生物学談話会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カタユウレイボヤにおけるカテプシンL様遺伝子群の発現と消化管の形態的多様性2018

    • 著者名/発表者名
      中山 理, 山口 悠, 小笠原 道生
    • 学会等名
      第89回日本動物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 原索動物の内胚葉性形質におけるNkx2.5ホモログの発現とその進化的考察2018

    • 著者名/発表者名
      中西 梨奈, 中山 理, 小笠原 道生
    • 学会等名
      第89回日本動物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] カタユウレイボヤにおける精子特異的Ca2+チャネルCatSperの役割2018

    • 著者名/発表者名
      木島 大雅, 黒川 大輔, 中山 理, 小笠原 道生, 吉田 薫, 吉田 学
    • 学会等名
      第89回日本動物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] カタユウレイボヤの消化器系遺伝子群からみる脊索動物の消化システムの進化2018

    • 著者名/発表者名
      中山 理, 小笠原 道生
    • 学会等名
      第89回日本動物学会年会 第37回ホヤの生物学談話会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脊索動物の消化管における分子基盤とその多様化の理解に向けて2018

    • 著者名/発表者名
      小笠原 道生, 中西 梨奈,中山 理
    • 学会等名
      第4回ホヤ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] カタユウレイボヤにおけるCCK/ガストリン相同ペプチド cionin の局在解析2018

    • 著者名/発表者名
      谷口 詩穂, 中山 理, 小笠原 道生, 佐竹 炎, 鈴木 信雄, 関口 俊男
    • 学会等名
      第43回日本比較内分泌学会およびシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Localization analysis of cionin, cholecystokinin/gastrin ortholog, in ascidian, Ciona intestinalis2018

    • 著者名/発表者名
      Shiho Taniguchi, Satoshi Nakayama, Michio Ogasawara, Shuichi Wada, Honoo Satake, Nobuo Suzuki, and Toshio Sekiguchi
    • 学会等名
      KU-PSU Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Localization analysis of cionin, cholecystokinin/gastrin ortholog, and its receptor in ascidian, Ciona intestinalis2017

    • 著者名/発表者名
      Toshio Sekiguchi, Shiho Taniguchi, Satoshi Nakayama, Michio Ogasawara, Shuichi Wada, Honoo Satake, Nobuo Suzuki
    • 学会等名
      9th Tunicate International Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 原索動物における消化・吸収関連遺伝子群の発現と消化管の分子的背景の進化2017

    • 著者名/発表者名
      中山 理, 林部 稔, 小笠原 道生
    • 学会等名
      第88回日本動物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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