脊椎動物の発生後期における背腹パターン形成機構の解明

• 研究課題/領域番号: 21570219
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 島田 敦子 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (20376552)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: メダカ / Da / 背腹パターン / zic / 後期発生 / Da変異体 / 体節 / 発生後期 / Zic遺伝子 / 外部形態 / 脊椎動物

研究概要

発生後期に作られる器官の背腹パターンが初期胚におけるBMPなどの濃度勾配情報とどのように結びつくのかは不明だった。我々は発生後期にのみ背腹パターンに異常が見られるメダカDa変異体を利用して解析したところ、初期の背腹軸を受けて、体節形成期にzic1/zic4が発現しはじめ、これが背側の体節由来組織全体で一生涯発現ドメインを形成することによって、表層の色素パターンやヒレ形態などを制御することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Modular development of the teleost trunk along the dorsoventral axis and zic1/zic4 as selector genes in the dorsal module. (2013)
  • 著者名/発表者名: Toru Kawanishi
  • 雑誌名: Development 巻: 140 号: 7 ページ: 1486-1496
  • DOI: 10.1242/dev.088567
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Trunk exoskeleton in teleosts is mesodermal in origin. (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Shimada
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 4 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1038/ncomms2643
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The medaka zic1/zic4 mutant provides molecular insights into teleost caudal fin evolution. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuuta Moriyama
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 21 号: 7 ページ: 601-607
  • DOI: 10.1016/j.cub.2012.01.063
  • 査読あり
• [雑誌論文] The art of medaka genetics and genomics: what makesthem so unique? (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeda, H., Shimada, A.
  • 雑誌名: Annual Review of Genetics 巻: 44 ページ: 217-41
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Medaka zic1/zic4 Mutant Provides Molecular Insights into Teleost Caudal Fin Evolution (2012)
  • 著者名/発表者名: Moriyama Y, Kawanishi T, Nakamura R, Tsukahara T, Sumiyama K, Suster ML
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 22 ページ: 601-607
  • 査読あり
• [雑誌論文] The art of medaka genetics and genomics : what makes them so unique? (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Takeda, A.Shimada
  • 雑誌名: Annual Reviw of Genetics 巻: 44 ページ: 217-241
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient and permanent gene transfer into the brain of the teleost fish medaka (Oryzias latipes) using human adenovirus and the Cre-loxP system (2010)
  • 著者名/発表者名: Suehiro Y, et al.
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 584 ページ: 3545-3549
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coordinated and cohesive movement of two small conspecific fish induced by eliciting a simultaneous optomotor response (2010)
  • 著者名/発表者名: Imada H, et al.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 5
  • 査読あり
• [学会発表] メダカの背鰭サイズの変化とzic1の発現量変動との関係 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河西通
  • 学会等名: 第８３回日本動物学会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪）
• [学会発表] 発生後期における zic1/zic4 を介した背腹パターン決定機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 島田敦子、河西通、守山裕大、武田洋幸
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会(招待講演)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] メダカDa変異体から見える脊椎動物の体づくりのメカニズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 島田敦子・守山裕太・河西通・武田洋幸
  • 学会等名: 第84回日本生化学会
  • 発表場所: 京都(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Mesodermal origin of scales and fins of fish- Insight into origin and evolution of mineralized skeleton in vertebrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Shimada, A., Kawanishi, T., Kaneko, T., Yoshihara, H., Yano, T., Inohaya, K., Kamei, Y., Kinoshita, M., Tamura, K., Takeda, H.
  • 学会等名: 第44回日本発生生物学会大会
  • 発表場所: 宜野湾
• [学会発表] zic1 and zic4 in late embryogenesis mediate patterning for adult dorsoventral trunk (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawanishi, T. Moriyama, Y., Shimada, A.,
  • 学会等名: 第44回日本発生生物学会大会
  • 発表場所: 宜野湾
• [学会発表] 発生後期におけるzic1およびzic4を介した体幹背腹パターン決定機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河西通
  • 学会等名: 第４３回日本発生生物学会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄）
• [学会発表] メダカ変異体Daを用いた体幹部背腹パターン形成メカニズムの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河西通
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] メダカ外骨格(鱗、正中鰭)の骨形成細胞の細胞系譜解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島田敦子、猪早敬二、伊藤麻紀子、河西通、武田洋幸
  • 学会等名: 日本動物学会第81回年会
  • 発表場所: 目黒
• [学会発表] zic 遺伝子の発現解析で明らかとなったメダカ体幹部の新しい背側アイデンティティ (2010)
  • 著者名/発表者名: 兼子拓也、河西通、守山裕大、木下政人、田中実、塚原達也、島田敦子、越田澄人、武田洋幸
  • 学会等名: 日本動物学会第81回年会
  • 発表場所: 目黒
• [学会発表] The zic genes as master regulators in dorsoventral patterning of the fish trunk structures (2010)
  • 著者名/発表者名: Moriyama, Y., Nakamura, R., Kawanishi, T., Shimada, A., Takeda, H.
  • 学会等名: 2nd Joint Meeting of the SFBD and JSDB
  • 発表場所: Paris, France
• [学会発表] Embryonic origin of osteoblastsin scales and fins of medaka fish (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimada, A., Kawanishi, T., Inohaya, K.,Takeda, H.
  • 学会等名: 2010SDB-JSDB Joint Meeting, Albuquerque
  • 発表場所: U.S.A.
• [学会発表] zic1 and zic4 expression in the somite regulates dorsalization of the fish trunk structures (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawanishi, T., Moriyama, Y. , Nakamura, R., Shimada, A., Takeda, H.
  • 学会等名: 2010 SDB-JSDB Joint Meeting, Albuquerque
  • 発表場所: U.S.A.
• [学会発表] The zic genes as master regulators in dorsoventral patterning of the fish trunk structures (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuuta Moriyama, Ryohei Nakamura, Toru Kawanishi, Atsuko Shimada, Hiroyuki
  • 学会等名: 第二回日仏発生学会
  • 発表場所: フランス、パリ
• [学会発表] Analysis of mechanisms underlying the development of the external morphology using the medaka mutant, Double anal fin (Da) - Analysis of the somite-specific enhancer of the zic genes in medaka: toward understanding of the evolution of the the external morphology in vertebrates (2009)
  • 著者名/発表者名: Moriyama, Y., Shimada, A., Naruse, K., Fujiyama, A., Toyoda, A., Takeda, H.
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] メダカDa変異体を用いた体節移植から明らかになった体幹部背腹パターン形 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河西通、守山裕大、島田敦子、武田洋幸
  • 学会等名: 日本動物学会第80回大会
  • 発表場所: 静岡
• [学会発表] メダカ鱗および鰭条における骨形成細胞の細胞系譜解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 島田敦子、河西通、武田洋幸
  • 学会等名: 日本動物学会第80回大会
  • 発表場所: 静岡
• [学会発表] The loss of zic1/zic4 expression in the somite is responsible for the ventralizing phenotype in the medaka mutant Da (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawanishi, T., Shimada, A., Takeda, H.
  • 学会等名: 第42回日本発生生物学会
  • 発表場所: 新潟
• [学会発表] Analysis of the somite-specific enhancer of the zic genes in medaka: toward understanding of the evolution of the the external morphology in vertebrates (2009)
  • 著者名/発表者名: Moriyama,Y., Shimada, A., Naruse, K., Fujiyama, A., Toyoda, A., Takeda, H.
  • 学会等名: 第42回日本発生生物学会
  • 発表場所: 新潟
• [備考]
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/hassei/