脊索動物の器官形成におけるレチノイン酸の役割とその進化過程の解明

• 研究課題/領域番号: 25440192
• 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: 進化生物学
• 研究機関: 高知大学
• 研究代表者: 藤原 滋樹 高知大学, 教育研究部自然科学系理学部門, 教授 (40229068)
• 連携研究者: 笹倉 靖徳 筑波大学, 生命環境系, 教授 (10400649) ; 西野 敦雄 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (50343116)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: レチノイン酸 / ホヤ / 脊索動物 / 進化 / Hox1 / レチノイン酸合成酵素Raldh2 / レチノイン酸分解酵素Cyp26 / 転写調節 / 遺伝子発現制御 / レチノイン酸合成酵素 / レチノイン酸分解酵素 / オタマボヤ / 遺伝子発現調節

研究成果の概要

レチノイン酸は脊索動物の体づくりに重要なシグナル分子である。本研究ではホヤを用いてレチノイン酸合成酵素（Raldh2）と分解酵素（Cyp26）のレポーター解析を行い，エンハンサーを特定した。転写因子MespがRaldh2のエンハンサーを活性化することが示唆された。
オタマボヤの体の形はホヤと似ているが，レチノイン酸合成経路を欠く。レチノイン酸はホヤHox1遺伝子の転写に必要だがオタマボヤHox1には必要ない。本研究では，オタマボヤHox1のエンハンサーがホヤ胚において活性化することを発見した。レチノイン酸非依存的にHox1を活性化する仕組みが両種の共通祖先に備わっていたことが示唆された。

研究成果

• [国際共同研究] バルセロナ大学(スペイン)
• [国際共同研究] アリゾナ大学(米国)
• [雑誌論文] ANISEED 2015: a digital framework for the comparative developmental biology of ascidians. (2015)
  • 著者名/発表者名: Brozovic, Martin, Dantec, Dauga, Mendez, Simion, Percher, Laporte, Scornavacca, Di Gregorio, Fujiwara, et al.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 44 号: D1 ページ: 808-818
  • DOI: 10.1093/nar/gkv966
  • NAID: 120007129589
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Chondroitin 4-O-sulfotransferases are required for cell adhesion and morphogenesis in the Ciona intestinalis embryo. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, J., Tetsukawa, A. & Fujiwara, S.
  • 雑誌名: Dev. Growth Differ. 巻: 57 号: 1 ページ: 58-67
  • DOI: 10.1111/dgd.12188
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chondroitin 6-O-sulfotransferases are required for morphogenesis of the notochord in the ascidian embryo. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, J., Yoshida, K., Sasakura, Y. & Fujiwara, S.
  • 雑誌名: Dev. Dyn. 巻: 243 号: 12 ページ: 1637-1645
  • DOI: 10.1002/dvdy.24213
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Two arginine kinases of Tetrahymena pyriformis: characterization and localization. (2014)
  • 著者名/発表者名: Michibata, J., Okazaki, N., Motomura, S., Uda, K., Fujiwara, S. and Suzuki, T.
  • 雑誌名: Comp. Biochem. Physiol. Part B. 巻: 171 ページ: 34-41
  • DOI: 10.1016/j.cbpb.2014.03.008
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transcriptional regulation in the early ectodermal lineage of ascidian embryos. (2013)
  • 著者名/発表者名: Horikawa, Y., Matsumoto, H., Yamaguchi, F., Ishida, S. and Fujiwara, S.
  • 雑誌名: Develop. Growth Differ. 巻: 55 号: 9 ページ: 776-785
  • DOI: 10.1111/dgd.12100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Retinoid X receptor-mediated transdifferentiation cascade in budding tunicates. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, K., Shiohara, M., Kanda, M. and Fujiwara, S.
  • 雑誌名: Dev. Biol. 巻: 384 号: 2 ページ: 343-355
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2013.10.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a retinoic acid-responsive neural enhancer in the Ciona intestinalis Hoxl gene. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanda M, Ikeda T, Fujiwara S.
  • 雑誌名: Development, Growth & Differentiation 巻: 55(2) 号: 2 ページ: 260-269
  • DOI: 10.1111/dgd.12033
  • 査読あり
• [学会発表] Transcriptional regulation of the retinoic acid-synthesizing and degrading enzymes in the Ciona intestinalis embryo (2015)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, Y., Taagashira, A., Moriyama, Y., Nabeshima, M., Fujiwara, S.
  • 学会等名: The 8th International Tunicate Meeting
  • 発表場所: リンクステーションホール青森（青森県青森市）
  • 年月日: 2015-07-14
  • 国際学会
• [学会発表] ホヤ胚の遺伝子発現に対する有機スズの影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 愛甲由紀，山田友香里，安住薫，藤原滋樹
  • 学会等名: ホヤ研究集会 2014
  • 発表場所: 東京都，筑波大学東京キャンパス
  • 年月日: 2014-10-13
• [学会発表] ホヤとオタマボヤにおけるHox1 転写調節機構の比較解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田川泉実，神田美幸，Adriana Rodriguez-Mari，Cristian Canestro，藤原滋樹
  • 学会等名: ホヤ研究集会 2014
  • 発表場所: 東京都，筑波大学東京キャンパス
  • 年月日: 2014-10-13
• [学会発表] Role of glycosaminoglycan sulfotransferases in the ascidian embryogenesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, J. and Fujiwara, S.
  • 学会等名: The 7th International Tunicate Meeting
  • 発表場所: イタリア，ナポリ Parthenope 大学
• [学会発表] Transcriptional regulation in the early ectodermal lineage of ascidian embryo (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, H., Yamaguchi, F., Horikawa, Y., Ishida, S. and Fujiwara, S.
  • 学会等名: The 7th International Tunicate Meeting
  • 発表場所: イタリア，ナポリ Parthenope 大学
• [学会発表] Gene loss impact on EvoDevo: dismantling the retinoic acid genetic machinery in Oikopleura dioica (2013)
  • 著者名/発表者名: Martí-Solans, J., Beliaeva, O., Kanda, M., Badia-Ramentol, J., Godoy-Marin, H., Postlethwait, J. H., Fujiwara, S., Chourrout, D., Albalat, R. and Cañestro, C.
  • 学会等名: The 7th International Tunicate Meeting
  • 発表場所: イタリア，ナポリ Parthenope 大学
• [学会発表] カタユウレイボヤにおけるmiR-124の発現機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松崎信生・西岡雅都・藤原滋樹
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山市，岡山大学
• [学会発表] 尾索動物のセルロース合成酵素の示す組織特異的発現の仕組み (2013)
  • 著者名/発表者名: 笹倉靖徳・小椋陽介・横森類・朴聖俊・中井謙太・藤原滋樹・吉田慶太
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山市，岡山大学