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FGF10発現制御から解き明かす肢芽誘導機構の保存性と多様性

公募研究

研究領域複合適応形質進化の遺伝子基盤解明
研究課題/領域番号 23128506
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関名古屋大学

研究代表者

黒岩 厚  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20134611)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2012年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2011年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワードFgf10 / 転写調節 / エンハンサー / Hox遺伝子 / 遺伝子改変マウス / 進化 / 肢芽形成 / 四肢形成 / エンハンサー配列 / 肢芽 / 予定肢芽領域 / ゼノパス
研究実績の概要

1.予定肢芽領域におけるFgf10発現開始過程でのHox遺伝子の関与を、ニワトリ胚への電気穿孔法による遺伝子導入を用いて解析した。R212abエンハンサーに対してHoxb-6はWnt依存性の転写促進活性を示し、Hoxa-9は逆に抑制作用を示した。Hox6発現領域においてR2依存性Fgf10発現惹起され、後方にあるHoxa-9発現領域で抑制されるため、予定肢芽領域のみでFgf10発現が拘束され肢芽が形成されることが明らかとなった。肢芽の位置指定過程でHoxがFgf10発現制御を介して重要な役割を果たすことが初めて示された。
2.軟骨魚類、肉鰭魚類のシーラカンスや羊膜類にはFgf10遺伝子中にR3が存在するが、鰭にわずかの骨要素しか持たない真骨条鰭魚類のFgf10には存在しない。条鰭魚類の中でも鰭に比較的大きな骨要素を持つ分岐鰭亜綱のポリプテルスのゲノム中にR3配列があり、これがFgf10遺伝子中に軟骨魚類や羊膜類同様の位置に存在した。これらから肢芽間充織エンハンサーR3の存在が鰭原基間充織の成長期間と大きく関連することが示唆され、この仮説の実験的検証の必要性が示された。
3.染色体上のエンハンサーの機能を探るために、R2の387bp(ΔR212L2)、R3の531bp(ΔR31C2)を欠失したマウスを作成した。これらについてFgf10KOとのトランスへテロ胚におけるFgf10発現に与える影響を解析した。Fgf10KO/Δ212L2胚では耳胞発現は変化しないが、肢芽前方間充織の発現が特異的に低下し、肢芽が一過的に低形成となった。これからR212L2は肢芽初期エンハンサーとして機能することが示された。Fgf10KO/Δ31C2胚では肢芽間充織発現が特異的に低下していたことから、R31C2は肢芽間充織エンハンサーとして機能し、他にも類似の機能を担う配列が存在することが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Fibroblast growth factor 10 gene regulation in the second heart field by Tbx1, Nkx2-5, and Islet1 reveals a genetic switch for down-regulation in the myocardium.2012

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Y.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA

      巻: 109 号: 45 ページ: 18273-18280

    • DOI

      10.1073/pnas.1215360109

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DEAD-Box protein Ddx46 is required for the development of the digestive organs and brain in zebrafish2012

    • 著者名/発表者名
      Hozumi S.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 7 号: 3 ページ: e33675-e33675

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0033675

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zebrafish Dmrta2 regulates neurogenesis in the telencephalon2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa A.
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 16 号: 11 ページ: 1097-1109

    • DOI

      10.1111/j.1365-2443.2011.01555.x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Involvement of Hox in Positioning and Outgrowth of the Limb Bud via Controlling Fgf10 Expression2013

    • 著者名/発表者名
      Kuroiwa A.
    • 学会等名
      CDB Symposium 2013
    • 発表場所
      理化学研究所(兵庫県)
    • 年月日
      2013-03-04
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the cis-regulatory elements of Fgf10 responsible for the limb specific expression2012

    • 著者名/発表者名
      黒岩厚
    • 学会等名
      12^<th> International conference on limb development and regeneration
    • 発表場所
      Le Grand Lodge-Mont-Tremblant Quebec(カナダ)(発表確定)
    • 年月日
      2012-06-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the transcriptional regulation mechanisms of mesenchymal Fgf10 expression in response to the AER signaling2012

    • 著者名/発表者名
      白石洋一
    • 学会等名
      12^<th> International conference on limb development and regeneration
    • 発表場所
      Le Grand Lodge-Mont-Tremblant Quebec(カナダ)(発表確定)
    • 年月日
      2012-06-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Hox and Lef1 directly regulates the enhancer of Fgf10 in a limb bud initiation process2012

    • 著者名/発表者名
      植田泰士
    • 学会等名
      12^<th> International conference on limb development and regeneration
    • 発表場所
      Le Grand Lodge-Mont-Tremblant Quebec(カナダ)(発表確定)
    • 年月日
      2012-06-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the transcriptional regulation mechanisms of mesenchymal Fgf10 expression in response to the AER signaling2012

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto-Shiraishi Y.
    • 学会等名
      12th International Conference on Limb Development and Regeneration
    • 発表場所
      Le Grand Lodge, Mont-tremblant, Quebec, Canada
    • 年月日
      2012-06-03
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Hox anf Lef1 directly regulate the enhancer of Fgf10 in a limb bud initiation process2012

    • 著者名/発表者名
      Ueta T.
    • 学会等名
      12th International Conference on Limb Development and Regeneration
    • 発表場所
      Le Grand Lodge, Mont-tremblant, Quebec, Canada
    • 年月日
      2012-06-03
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the cis-regulatory elements of Fgf10 responsible for the limb specific expression2012

    • 著者名/発表者名
      Kuroiwa A.
    • 学会等名
      12th International Conference on Limb Development and Regeneration
    • 発表場所
      Le Grand Lodge, Mont-tremblant, Quebec, Canada
    • 年月日
      2012-06-03
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Specification of the hindlimb field in the Xenopus tail bud stage embryos2012

    • 著者名/発表者名
      菅沼貴哉
    • 学会等名
      第45回日本発生生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)(発表確定)
    • 年月日
      2012-05-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Hox and Lef1 directly regulates the enhancer of Fgf10 in a limb bud initiation process2012

    • 著者名/発表者名
      植田泰士
    • 学会等名
      第45回日本発生生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)(発表確定)
    • 年月日
      2012-05-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the transcriptional regulation mechanisms of mesenchymal Fgf10 expression in response to the AER signaling2012

    • 著者名/発表者名
      白石洋一
    • 学会等名
      第45回日本発生生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)(発表確定)
    • 年月日
      2012-05-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Hox and Lef1 directly regulate the enhancer of Fgf10 in a limb bud initiation process2012

    • 著者名/発表者名
      Ueta T.
    • 学会等名
      Joint Meeting of JSDB 45th JSCB 64th
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • 年月日
      2012-05-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Specification of the hindlimb field in the Xenopus tail bud stage embryos2012

    • 著者名/発表者名
      Suganuma T.
    • 学会等名
      Joint Meeting of JSDB 45th JSCB 64th
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • 年月日
      2012-05-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 肢芽の組織間相互作用を担うFgf10転写調節機構の解明2011

    • 著者名/発表者名
      白石洋一
    • 学会等名
      第44回日本発生生物学会年会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄)
    • 年月日
      2011-05-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ニワトリ胚肢芽におけるSHHシグナリングの可視化と物理的定量化2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木孝幸
    • 学会等名
      第44回日本発生生物学会年会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄)
    • 年月日
      2011-05-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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