Ｈｏｘ遺伝子の機能解析から探る棘皮動物の進化

• 研究課題/領域番号: 24570235
• 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: 金沢大学
• 研究代表者: 山口 正晃 金沢大学, 自然システム学系, 教授 (60182458)
• 連携研究者: 和田 洋 筑波大学, 生命環境科学研究科, 教授 (60303806)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 棘皮動物 / ボディープラン / 進化 / ヨツアナカシパン / Hox遺伝子 / 前後軸 / ボディプラン / in toto co-option / sea urchin / Peronella japonica / adult rudiment / Hox complex / body plan

研究成果の概要

棘皮動物は左右相称動物に属しながら五放射相称という奇妙なボディープランをもつ。しかし、その体制がどのように進化したかは動物学の謎として残っている。Hox遺伝子複合体は左右相称動物の前後軸にそったパターン化を調節している。ウニ成体原基におけるその発現としらべることによって棘皮動物の前後軸を探り、３つの新知見を得た：(1) 棘皮動物の祖先的な前後軸情報は成体の消化管（口-肛門）にあるらしい、(2) ５本の腕は軸ではなく口の周りの突起とみなすべきである、(3) 五放射体制の形成には一部のHox遺伝子が軸情報としての機能を失い、放射状パターン化に転用されたらしい。

研究成果

• [雑誌論文] Early stalked stages in ontogeny of the living isocrinid sea lily Metacrinus rotundus (2015)
  • 著者名/発表者名: Amemiya, S., Omori, A., Tsurugaya, T., Hibino, T., Yamaguchi, M., Kuraishi, R., Kiyomoto, M., and Minokawa, T.
  • 雑誌名: Acta Zoologica 巻: in press 号: 1 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1111/azo.12109
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of ciliary bands in larvae of the living isocrinoid sea lily Metacrinus rotundus. (2014)
  • 著者名/発表者名: Amemiya, S., Hibino, T., Nakano, H., Yamaguchi, M., Kuraishi, R., and Kiyomoto, M.
  • 雑誌名: Acta Zoologica 巻: in press 号: 1 ページ: 36-43
  • DOI: 10.1111/azo.12049
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hox expression in the direct-type developing sand dollar Peronella japonica. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuchimoto, J. and Yamaguchi, M.
  • 雑誌名: Developmental Dynamics 巻: in press 号: 8 ページ: 1020-1029
  • DOI: 10.1002/dvdy.24135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Larval mesenchyme cell specification in the primitive echinoid occurs independently of the double-negative gate (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, A., Kidachi, Y., Yamaguchi, M., and Minokawa, T.
  • 雑誌名: Development 巻: 141 号: 13 ページ: 2669-2679
  • DOI: 10.1242/dev.104331
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of the swimming acorn worm Glandiceps hacksi: similarity to holothroids. (2014)
  • 著者名/発表者名: Urata, M, Iwasaki, S., Ohtsuka, S., and Yamaguchi, M.
  • 雑誌名: Evolution & Development 巻: 16 号: 3 ページ: 149-154
  • DOI: 10.1111/ede.12075
  • 査読あり
• [学会発表] ヨツアナカシパン成体原基形成における胚葉間相互作用の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 新美伊代、山口正晃
  • 学会等名: 日本動物学会中部支部大会
  • 発表場所: ホテルのときんぷら
  • 年月日: 2014-11-23
• [学会発表] ウニ胚におけるデルマタン硫酸エピメラーゼの発現と機能解析
  • 著者名/発表者名: 丹後麻衣、香川弘恵、山口正晃
  • 学会等名: 日本動物学会第８４回大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 招待講演