脊椎動物のボディープランの分子的基盤

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09275101
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 浅島 誠 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (00090564)
• 研究分担者: 松原 謙一 (財)国際高等研究所, 副所長 (20037394) ; 江口 吾朗 熊本大学, 学長 (80022581) ; 井手 宏之 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70022704) ; 上野 直人 基礎生物学研究所, 発生生物学研究系, 教授 (40221105) ; 黒岩 厚 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20134611)
• キーワード: ボディープラン / シグナル分子 / 形質形成遺伝子 / 左右軸 / 細胞内情報伝達 / 形態形成 / 神経形成 / 肢芽形成

研究概要

この特定領域研究「ボディープラン」は、今年度発足して2年目であるが、計画班員を中心に公募班員も含めて、非常にアクティブに研究が進められている。特に今回は2年目のあたるので班員、全員による発表の他に公開シンポジウムも開催した。このシンポジウムには全国の若手の研究者が沢山あつまり会場に立ち見も沢山でたほどであった。シグナル分子班では、アクチビンやノーダル、BMP、FGF10、Wnt、Pitx-2、argos、chordin、nogginなど動物の初期発生に関わる細胞内情報伝達のしくみと、各々のファミリーに属する新現の遺伝子がクローニングされ、機能解析がなされた。その結果、それらの遺伝子群は単独で細胞分化や形態形成に関与しているというよりは、むしろ相互のネットワーク上に結びつけられてフィードバックシステムの上にあることも、次第に明らかになってきている。また、この班においては、脊椎動物だけでなくショウジョウバエや線虫、ホヤ、プラナリアなどの無脊椎動物において、解析が進められている研究成果も積極的に取り入れて、動物の初期発生におけるボディープランの理解を更に深めている。今回の一つの大きな変化はヒトなどのゲノムプロジェクトとの相互関係がしだいにみえてきたこともある。一方、形態形成遺伝子班は、様々な種類と発現様式をもつホメオボックスや核内転写因子の詳細な研究に一段と進み、初期発生や、肢芽形成、神経形成などの分野で、新しい知見が見つけられている。これらの形態形成をつかさどる転写遺伝子群は、胚発生過程で時間的空間的にコーディネートされていることが、いくつかの遺伝子、例えばポリコーム遺伝子Xlim、Msx、inv、Otx、HLHなどでも明らかになってきている。特に左右軸に関するPitx-2とinvの解析がこの班員によって世界に先がけて明らかにされた意義は大きい。このようなシグナル分子班も形態形成遺伝子班も、着実にかつ発展的にその成果を上げているといえる。この班について、今年度は2回の班員による発表会と総括班会議が開催され、総括班員の評価委員の先生からは極めてレベルの高い、勢いのある研究領域であり、これが本来の特定領域研究のあり方であるとの発言であった。今後、更に各班員が研究の質を高めて当初の目的を達成すべく、順調に研究が進んでいるといえる。

研究成果

• [文献書誌] Hayata,T.et al.: "Molecular cloning of XNLRR-1,a Xenopus homolog of mouse neuronal leucine-rich repeat protein expressed in the developing Xenopus nervous system." Gene. 221. 159-166 (1998)
• [文献書誌] Yamamoto,H.et al.: "Axil,member of axin family,interacts with both GSK-3β and β-catenin and inhibits axis formation of Xenopus embryo." Molecular and Cellular Biology.18. 2867-2875 (1998)
• [文献書誌] Shibuya,H.et al.: "Role of TAKI and TABI in BMP signaling in early Xenopus development." EMBO J. 17. 1019-1028 (1998)
• [文献書誌] Tomoyasu,Y.et al.: "Role of Dpp Signaling in prepattern formation of the dorsocentral mechanosensory organ in Drosophila melanogaster." Development. 30. 4215-4224 (1998)
• [文献書誌] Yamamoto,M.et al.: "Coorinated expression of Hoxa-11 and Hoxa-13 during limb muscle patterning." Development. 125. 1325-1335 (1998)
• [文献書誌] Papenbrock,T.et al.: "Murine Hoxc-9 gene contains a structurally and functionally concerved enhancer." Dev.Dyn.212. 540-547 (1998)
• [文献書誌] M.Asashima et al.: "Inhibin,Activin and Follistatin,Regualtory Functions in System and Cell Biology" A Serono Symposia S.A.Publication,Springer, 333 (1998)
• [文献書誌] Okano,H.et al.: "The regulatory mechanizms of neural development:roles of cell-automonomous cues on cell-fate decisions." Neural Development,Springer-Berlag, 168 (1998)