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孵化腺細胞の進化発生学的研究による新しい進化モデルの提唱-胚葉を越えた機能転移-

研究課題

研究課題/領域番号 20K15850
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分45020:進化生物学関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

長澤 竜樹  東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (60782828)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード魚類 / 両生類 / 卵保護 / 繁殖戦略 / 孵化 / 卵膜 / 孵化酵素 / 孵化腺細胞 / ゼブラフィッシュ / 真骨魚類 / ノックアウト / Evo-devo / ツメガエル / 胚葉 / NGS解析 / ゲノム編集 / 転写因子
研究開始時の研究の概要

申請者がこれまでに作出した孵化腺細胞欠失ゼブラフィッシュ系統を用い、その原因遺伝子を中心とした孵化腺細胞分化カスケードを明らかにし、これを進化的に比較することで孵化腺細胞の転移機構を解明することが本研究の目的となる。そのために、NGS解析を中心とした解析を計画している。さらにこれを可能とする為の新たな変異系統を、ゲノム編集と交配によって作出する。

研究成果の概要

本研究では卵生脊椎動物の孵化に必須である孵化酵素とおよびその産生細胞である孵化腺細胞の進化に焦点を当てて研究を行った。その結果、孵化酵素を含むアスタシンファミリーの脊椎動物全体における進化的共同を詳細かつ網羅的に明らかにし、さらには魚類の卵保護と関連する分子の同定とその進化パターンも明らかにする事で、魚類の繁殖戦略の進化と生体とを関連付けて議論した。さらには孵化腺細胞の分化カスケードの解明の為に、変異体ゼブラフィッシュを複数作製し系統の樹立に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では孵化酵素を始めとした、孵化に関連する遺伝子の網羅的な分子進化パターンを明らかにしている。特に222魚種の全ゲノム配列を用いた網羅的な解析からあきらかになった卵保護との関連が強く示唆される遺伝子の偽遺伝子化は、水産業への応用も見込めるだけでなく、深海魚などの繁殖方法が未同定の種における非侵襲的な遺伝子マーカーとしても応用展開が見込めるものである。このように、本研究成果は脊椎動物の繁殖生態について重要な知見をもたらすだけでなく、その社会的意義も大きいものである。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Molecular evolution of patristacin genes in teleosts based on the genome survey2023

    • 著者名/発表者名
      Nakano Yuko、Nagasawa Tatsuki、Okazawa Yohei、Mashiko Naoya、Yasumasu Shigeki、Kawaguchi Mari
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution

      巻: 340 号: 6 ページ: 414-423

    • DOI

      10.1002/jez.b.23195

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular evolution of hatching enzymes and their paralogous genes in vertebrates.2022

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Nagasawa, Mari Kawaguchi, Kohki Nishi, Shigeki Yasumasu
    • 雑誌名

      BMC Ecology and Evolution

      巻: 22 号: 1 ページ: 9-9

    • DOI

      10.1186/s12862-022-01966-2

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A transcriptomic reevaluation of the accessory olfactory organ in Bichir (Polypterus senegalus)2022

    • 著者名/発表者名
      Sakuma Atsuhiro、Zhang Zicong、Suzuki Eri、Nagasawa Tatsuki、Nikaido Masato
    • 雑誌名

      Zoological Letters

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1186/s40851-022-00189-z

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pactacin is a novel digestive enzyme in teleosts2021

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi M, Okazawa Y, Imafuku A, Nakano Y, Shimizu R, Ishizuka R, Jiang T, Nagasawa T, Hiroi J, Yasumasu S
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 7230-7230

    • DOI

      10.1038/s41598-021-86565-9

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 魚類におけるOMP遺伝子の分子進化2023

    • 著者名/発表者名
      長澤竜樹, 藤崎花美, 二階堂雅人
    • 学会等名
      第8回 ケモビ研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 透明ナマズとその近縁種を用いた発現変動遺伝子解析による筋肉透明化遺伝子の探索2023

    • 著者名/発表者名
      賈云帆, 相原光人, 長澤竜樹, 伊藤武彦, 二階堂雅人
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部会第24回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 魚類の鼻管に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆晃, 西浦賀乃子, 木村優希, 中牟田信明, 長澤竜樹, 二階堂雅人
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部会第24回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 脊椎動物における母性発現の進化に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆晃, 長澤竜樹, 二階堂雅人
    • 学会等名
      第3回日本遺伝学会春の分科会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 魚類に見られる鼻管の適応的意義と平行進化に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆晃, 西浦賀乃子, 木村優希, 中牟田信明, 長澤竜樹, 二階堂雅人
    • 学会等名
      日本進化学会第24回沼津大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 魚類の体表における化学感覚の探索2022

    • 著者名/発表者名
      桐ヶ窪寛, 佐久間敦丈, 長澤竜樹, 二階堂雅人
    • 学会等名
      日本進化学会第24回沼津大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 魚類の鰭における化学感覚受容体遺伝子の発現探索2022

    • 著者名/発表者名
      西浦賀乃子, 長澤竜樹, 二階堂雅人
    • 学会等名
      日本進化学会第24回沼津大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 東アフリカ産シクリッドにおける肥大化した唇の分子実態解明2022

    • 著者名/発表者名
      待井長敏, 畑島諒, 中村遥奈, 丹羽達也, 長澤竜樹, 二階堂雅人
    • 学会等名
      日本進化学会第24回沼津大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ハリネズミの針形成に関する進化発生学的起源の解明2022

    • 著者名/発表者名
      黒瀬成美, 田中亮輔, 小林汐織, 重谷安代, 岡部正隆, 長澤竜樹, 二階堂雅人
    • 学会等名
      日本進化学会第24回沼津大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 魚類孵化酵素遺伝子の遺伝子重複と新規機能遺伝子の誕生2022

    • 著者名/発表者名
      本田健人, 長澤竜樹, 安増茂樹, 川口眞理
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ハリネズミの針形成に関わる進化発生学的研究2022

    • 著者名/発表者名
      黒瀬成美, 田中亮輔, 小林沙織, 重谷安代, 岡部正隆, 長澤竜樹, 二階堂雅人
    • 学会等名
      第2回日本遺伝学会春の分科会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 免疫システムがもたらしたシクリッドの唇肥大化平行進化2022

    • 著者名/発表者名
      畑島諒, 待井長敏, 豊田敦, 梶谷嶺, 長澤竜樹, 伊藤武彦, 二階堂雅人
    • 学会等名
      第2回日本遺伝学会春の分科会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 透明魚とその近縁種を用いたDEG解析による筋肉透明化遺伝子の探索2022

    • 著者名/発表者名
      賈云帆,相原光人,長澤竜樹,二階堂雅人
    • 学会等名
      第2回日本遺伝学会春の分科会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 透明ナマズとその近縁種を用いた系統解析と発現変動遺伝子解析による筋肉透明化遺伝子の探索2022

    • 著者名/発表者名
      賈云帆,相原光人,長澤竜樹,二階堂雅人
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部第74回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチオミクス解析で探る「シクリッドの唇肥大化」の平行進化メカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      待井長敏,畑島諒,中村遥奈,丹羽達也,田口 英樹,長澤竜樹,二階堂雅人
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部第74回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 卵保護魚類における卵膜硬化システムの収斂退化2021

    • 著者名/発表者名
      長澤竜樹,相原光人,二階堂雅人
    • 学会等名
      第6回ユニーク会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 東アフリカシクリッドにおける唇肥大化の遺伝的基盤の解明2021

    • 著者名/発表者名
      待井長敏, 畑島諒, 中村遥奈, 長澤竜樹, 二階堂雅人
    • 学会等名
      日本進化学会第23回東京大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Elucidating genetic mechanism of cichlid hypertrophic lips, using differentially expressed gene analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Machii, N., Hatashima, R., Nakamura, H., Nagasawa, T. and Nikaido, M
    • 学会等名
      The 2nd AsiaEvo Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュの内胚葉発現遺伝子地図に基づく肺と鰾の相同性の探索2021

    • 著者名/発表者名
      大嶋理香,辰巳徳史,姫岩翔子,長澤竜樹,矢野十織,岡部正隆
    • 学会等名
      第126回 日本解剖学会総会・全国学術集会 第98回 日本生理学会大会 合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 条鰭類の苦味受容体遺伝子 T2R の機能的多様性2021

    • 著者名/発表者名
      芦宣頤,畑島諒,長澤竜樹,二階堂雅人
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部第73回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular evolution of teleostean omp genes provides an inferring of the molecular evolution of Ohnologous genes2020

    • 著者名/発表者名
      藤崎花美、二階堂雅人、長澤竜樹
    • 学会等名
      日本進化学会第22回オンライン大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Evo-Devo study of hatching gland cells in vertebrates2020

    • 著者名/発表者名
      長澤竜樹、安増茂樹、矢野十織、岡部正隆
    • 学会等名
      日本進化学会第22回オンライン大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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