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脊椎動物の付属肢形態を多様化させたゲノム遺伝子相関

公募研究

研究領域ゲノム・遺伝子相関:新しい遺伝学分野の創成
研究課題/領域番号 24113508
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
研究機関東京工業大学

研究代表者

田中 幹子  東京工業大学, 生命理工学研究科, 准教授 (40376950)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2013年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2012年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワード発生分化 / 進化 / ゲノム
研究概要

脊椎動物の付属肢の形成される位置や形態パターンを制御する発生プログラムを構成する遺伝子ネットワークは、広く保存されているにもかかわらず、最終形態は多様に進化している。本研究では、真骨魚類で見られる腹鰭の位置の変化と羊膜類で見られる細胞死レベルの変化に着目し、これらの変化を引き起こす要因を探った。
(1)付属肢の形成される位置の多様化
本研究は、真骨魚類の腹鰭の位置をシフトさせることで、その形態や生活圏を多様にした法則性を理解することを目的としている。この目的で、平成24年度までに、機能阻害により腹鰭の位置を変化させうる候補遺伝子を得た。さらに、この候補遺伝子の発現の違いを引き起こす原因ゲノム領域の候補を生化学的解析により絞り込んだ。平成25年度は、原因ゲノム領域の機能解析のためにトランスジェニックを作成した。さらに、原因ゲノム領域をより進化的に新しい真骨魚類様に改変したゲノム編集メダカを作成頂いた(黒川大輔博士共同研究)。次世代が得られ次第、表現型を解析予定である。
(2)付属肢の形態の多様化
付属肢の最終形態の多様な進化を引き起こす複数の要因の中でも、肢芽で細胞死がおこる場所、時間、量の変化は、最も大きな要因の一つと考えられる。しかしながら、肢芽での細胞死の制御機構はほとんど明らかにされていなかった。そこで我々は、肢芽での細胞死の制御機構を明らかにした上で、付属肢の多様化を引き起こす原因にアプローチすることとした。この目的で、平成24年度は、ニワトリ胚の肢芽で細胞死の調節に関与している候補遺伝子の機能を解析し、さらにゲノムワイドなターゲット解析を行った。これにより、肢芽での細胞死の制御機構を明らかにした。平成25年度は、細胞死が起こらないカエル胚の肢芽で発現解析やシス制御領域の解析を行い、羊膜類と両生類の肢芽の発生プロセスを制御するカスケードの中で違いが見られる点を明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Molecular and evolutionary basis of limb field specification and limb initiation.2013

    • 著者名/発表者名
      Mikiko Tanaka
    • 雑誌名

      Dev. Growth Differ.

      巻: 55 号: 1 ページ: 149-163

    • DOI

      10.1111/dgd.12017

    • NAID

      40019549306

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 四肢の起源2013

    • 著者名/発表者名
      田中幹子
    • 雑誌名

      生物の科学 遺伝

      巻: 67 ページ: 170-177

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Blue light-mediated manipulation of transcription factor activity in vivo.2013

    • 著者名/発表者名
      Shinji Masuda, Yuki Nakatani, Shukun Ren, Mikiko Tanaka
    • 雑誌名

      ACS Chemical Biology

      巻: 8 号: 12 ページ: 2649-2653

    • DOI

      10.1021/cb400174d

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 四肢の起源ー対鰭の獲得と四肢への進化2013

    • 著者名/発表者名
      田中幹子
    • 雑誌名

      生物の科学遺伝

      巻: 67 ページ: 170-177

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] 脊椎動物が体壁に対鰭を獲得するまでの長い道のり2012

    • 著者名/発表者名
      田中幹子、鬼丸洸
    • 雑誌名

      生物科学

      巻: 63 ページ: 166-174

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acquisition of the paired fins: a view from the sequential evolution of the lateral plate mesoderm2012

    • 著者名/発表者名
      Mikiko Tanaka and Koh Onimaru
    • 雑誌名

      Evol. Dev.

      巻: 14 号: 5 ページ: 412-420

    • DOI

      10.1111/j.1525-142x.2012.00561.x

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Anterior posterior patterning of pectoral fin development in cartilaginous fishes: Insight into the fin-to-limb evolution2014

    • 著者名/発表者名
      Koh Onimaru, Shigehiro Kuraku, Wataru Takagi, Susumu Hyodo and Mikiko Tanaka
    • 学会等名
      47th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Cux2 refines the position of limbs along the body axis2014

    • 著者名/発表者名
      Shogo Ueda, Yasuko Kanazawa, Natsuno Suda, Ryo Yamada, Hisanobu Shimamura, Masashige Bando, Ryuichiro Nakato, Katsuhiko Shirahige, Mikiko Tanaka
    • 学会等名
      47th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Blue light-mediated manipulation of transcription factor activity in zebrafish embryos2014

    • 著者名/発表者名
      Shinji Masuda, Yuki Nakatani, Shukun Ren, Mikiko Tanaka
    • 学会等名
      47th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ニワトリ胚の側板中胚葉において頭尾軸に沿った肢芽形成領域を設定するメカニズムの解明2013

    • 著者名/発表者名
      植田翔悟、金澤康子、須田夏野、山田亮、島村尚伸、中戸隆一郎、白髭克彦、田中幹子
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部会第65回大会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 年月日
      2013-03-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 脊椎動物の鰭から四肢への形態変化における前後軸形成機構の変化2013

    • 著者名/発表者名
      鬼丸洸、田中幹子
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部会第65回大会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 年月日
      2013-03-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Dimeric combinations of MafB, c-maf, c-Jun and c-Fos control the apoptosis survival balance in limb patterning under BMP/FGF regulation2013

    • 著者名/発表者名
      須田夏野、白川大介、伊藤武彦、中戸隆一郎、坂東優篤、白髭克彦、片岡浩介、Cheryll Tickle、田中幹子
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部会第65回大会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 年月日
      2013-03-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 硬骨魚類の発生過程における側板中胚葉の挙動の解析2013

    • 著者名/発表者名
      金子皓輝、中谷友紀、田中幹子
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部会第65回大会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 年月日
      2013-03-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 対鰭筋形成解析のためのトランスジェニックゼブラフィッシュの作製2013

    • 著者名/発表者名
      敦賀屋堅太、菊地裕輔、中谷友紀、田中幹子
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部会第65回大会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 年月日
      2013-03-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Insight into the origin of the thumb2013

    • 著者名/発表者名
      Koh Onimaru, Mikiko Tanaka
    • 学会等名
      The Making of a Vertebrate - CDB International Symposium
    • 発表場所
      RIKEN CDB, Japan
    • 年月日
      2013-03-04
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 親指形成システムの起源―鰭から四肢へと形態を進化させた発生プログラムの変化―2013

    • 著者名/発表者名
      田中幹子、鬼丸洸
    • 学会等名
      日本遺伝学会第85回大会
    • 発表場所
      慶応大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The origin of the thumb patterning system2013

    • 著者名/発表者名
      Koh Onimaru, Mikiko Tanaka
    • 学会等名
      17th International Congress of Developmental Biology
    • 発表場所
      Cancun
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] レーザー技術を応用した発生学研究の新展開2013

    • 著者名/発表者名
      田中幹子
    • 学会等名
      第79回レーザー加工学講演会
    • 発表場所
      関西大
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dimeric combinations of MafB, cFos, and cJun control the apoptosis–survival balance in limb morphogenesis2013

    • 著者名/発表者名
      須田夏野、白川大介、伊藤武彦、中戸隆一郎、坂東優篤、白髭克彦、片岡浩介、Cheryll Tickle、田中幹子
    • 学会等名
      日本動物学会第84回大会
    • 発表場所
      岡山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Cux2 refines the position of limbs along the rostral-caudal axis during chick development2013

    • 著者名/発表者名
      Shogo Ueda, Yasuko Kanazawa, Natsuno Suda, Ryo Yamada, Hisanobu Shimamura, Ryoichiro Nakato, Katsuhiko Shirahige, Mikiko Tanaka
    • 学会等名
      The 46th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 発表場所
      Shimane
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Modification of anterior-posterior patterning systems during the fin-to-limb transformation: Insight into the origin of thumb2013

    • 著者名/発表者名
      Koh Onimaru, Mikiko Tanaka
    • 学会等名
      The 46th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 発表場所
      Shimane
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Evolution and development of vertebrate limbs2012

    • 著者名/発表者名
      Mikiko Tanaka
    • 学会等名
      7th International Chick Meeting
    • 発表場所
      Nagoya University, Japan
    • 年月日
      2012-11-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dimeric combinations of MafB, c-maf, c-Jun and c-Fos control the apoptosis survival balance in limb patterning under BMP/FGF regulation2012

    • 著者名/発表者名
      Shogo Ueda, Yasuko Kanazawa, Natsuno Suda, Ryo Yamada, Hisanobu Shimamura, Ryoichiro Nakato, Katsuhiko Shirahige, Mikiko Tanaka
    • 学会等名
      7th International Chick Meeting
    • 発表場所
      Nagoya University, Japan
    • 年月日
      2012-11-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 脊椎動物の進化における側板中胚葉の役割;ナメクジウオとヤツメウナギの比較発生研究からの洞察2012

    • 著者名/発表者名
      鬼丸洸、倉谷滋、田中幹子
    • 学会等名
      日本動物学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪)
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 脊椎動物における側板中胚葉の発生プログラムの変化がもたらした区画化された心臓と対鰭の進化2012

    • 著者名/発表者名
      鬼丸洸、倉谷滋、田中幹子
    • 学会等名
      日本進化学会第14回大会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京)
    • 年月日
      2012-08-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Evolution of the lateral plate mesoderm: Insights from amphioxus and lampreys development.2012

    • 著者名/発表者名
      Koh Onimaru, Shigeru Kuratani, Mikiko Tanaka
    • 学会等名
      The fourth meeting of the European Society for Evolutionary Developmental Biology
    • 発表場所
      Lisbon, Portugal
    • 年月日
      2012-07-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Natsuno Suda, Daisuke Shirakawa, Takehiko Itoh, Masashige Bando, Katsuhiko Shirahige, Kohsuke Kataoka, Cheryll Tickle, Mikiko Tanaka2012

    • 著者名/発表者名
      12th International Conference Limb Development and Regeneration
    • 学会等名
      Dimeric combinations of MafB, c-maf, c-Jun and c-Fos control the apoptosis survival balance in limb patterning under BMP/FGF regulation
    • 発表場所
      Mont-Tremblant, Canada
    • 年月日
      2012-06-03
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Dimeric combinations of MafB, c-maf, c-Jun and c-Fos control the apoptosis survival balance in limb patterning under BMP/FGF regulation2012

    • 著者名/発表者名
      Natsuno Suda, Daisuke Shirakawa, Takehiko Itoh, Masashige Bando, Katsuhiko Shirahige, Kohsuke Kataoka, Cheryll Tickle, Mikiko Tanaka
    • 学会等名
      Joint Meeting of JSDB 45th and JSCB 64th
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2012-05-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 東京工業大学大学院生命理工学研究科田中幹子研究室

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 東京工業大学大学院生命理工学研究科生体システム専攻 田中(幹)研究室

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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