トラザメ胚を用いた脊椎動物の顎の進化の発生学的考察

• 研究課題/領域番号: 24770217
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 東京医科歯科大学 (2013-2014); 岩手医科大学 (2012)
• 研究代表者: 武智 正樹 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, テニュアトラック助教 (10455355)
• 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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 顎 / 形態進化 / トラザメ / 軟骨魚類 / 鰓弓 / 咽頭弓 / 鼓膜 / 中耳 / 咽頭嚢 / 顎口類 / 顎の獲得 / 進化発生学 / Evo-Devo / Dlxコード

研究成果の概要

脊椎動物における顎の進化の発生学的背景を明らかにするため、マウスやゼブラフィッシュの顎の発生に関わる遺伝子について、トラザメの相同遺伝子を単離し、発現パターンを詳細に解析した。Dlx1-6は咽頭弓領域で入れ子式に発現しており、顎の背腹軸に沿ったパターニングは他の顎口類と同様にDlxコードによって成立することが示唆された。またBapx1は咽頭内胚葉や一次顎関節に発現しており、この遺伝子発現パターンをトラザメ胚、ニワトリ胚、マウス胚で比較したところ、哺乳類系統で一次顎関節の発生位置が背側に移動したこと、またこの発生イベントが哺乳類の鼓膜が下顎領域に進化する契機になったことが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Developmental genetic bases behind the independent origin of the tympanic membrane in mammals and diapsids. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kitazawa T, Takechi M, Hirasawa T, Adachi N, Narboux-Neme N, Kume H, Maeda K, Hirai T, Miyagawa-Tomita S, Kurihara Y, Hitomi J, Levi G, Kuratani S, Kurihara H
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 6 号: 1 ページ: 6853-6853
  • DOI: 10.1038/ncomms7853
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Dlx genes as clues to vertebrate genomics and craniofacial evolution (2013)
  • 著者名/発表者名: Takechi, M., Adachi N., Hirai, T., Kuratani, S., Kuraku, S.
  • 雑誌名: Seminars in Cell and Developmental Biology, 24 (2): 110-118 巻: 24 号: 2 ページ: 110-118
  • DOI: 10.1016/j.semcdb.2012.12.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of the head and trunk mesoderm in the dogfish Scyliorhinus torazame. II.Comparison of gene expression between the head mesoderm and somites with reference to the origin of the vertebrate head (2012)
  • 著者名/発表者名: Adachi, N., Takechi M., Hirai T., Kuratani, S.
  • 雑誌名: Evolution and Development, 14: 257-276 巻: 14 号: 3 ページ: 257-276
  • DOI: 10.1111/j.1525-142x.2012.00543.x
  • 査読あり
• [学会発表] Comparative developmental analysis of middle ear formation in mouse and chicken embryos (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaki Takechi, Taro Kitazawa, Junko Takei, Yukiko Kurihara, Sachiko Iseki, Hiroki Kurihara, Shigeru Kuratani
  • 学会等名: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-03-22
• [学会発表] 顎と中耳の形態形成機構－先天異常から進化まで (2014)
  • 著者名/発表者名: 武智正樹
  • 学会等名: 第3回 硬組織疾患ゲノムセンターセミナー
  • 発表場所: 東京医科歯科大学
  • 年月日: 2014-09-30
  • 招待講演
• [学会発表] 哺乳類中耳の進化発生学的解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 武智正樹, 北沢太郎, 栗原由紀子, 井関祥子, 栗原裕基, 倉谷滋
  • 学会等名: 日本動物学会第85回仙台大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] 顎・中耳領域の先天異常と形態形成機構について (2014)
  • 著者名/発表者名: 武智正樹
  • 学会等名: 第54回日本先天異常学会学術集会
  • 発表場所: 麻布大学
  • 年月日: 2014-07-26
  • 招待講演