脊椎動物の四肢発生メカニズムの起源を探る

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12878139
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 井出 宏之 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (70022704)
• 研究分担者: 田村 宏治 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教授 (70261550)
• キーワード: 四肢 / 肢芽 / 形態形成 / 進化 / 多様性 / 軟骨魚類 / エイ / サメ

研究概要

エイ卵に関しては、本年度は東北大学理学部附属浅虫臨海実験所において二十個体弱のエイ胚を得た。今回は、産卵日を個体ごとに明記し、発生過程を時間経過とともに追跡し形態を詳しく観察するとともに、RNAも抽出した。昨年度はTbx5を獲得したので、今年度は相補的遺伝子である、Tbx4を得た。これらの知見は、四肢の起源を考察するのに非常に有用なものとなり、軟骨魚類胚から得られた一部のデータとともに、四肢発生メカニズムの起源に関する考察を発表した(Tamura et al., 2001)。Tbx5/4の発現調節に関わるメカニズムについては高等脊椎動物を用いてまず解析し(Saito et al., 2002)、現在、軟骨魚類胚に応用して鰭形成の起源的な考察をまとめている段階である。
サメ卵に関しては、平成12年12月から神奈川県の三浦半島にある水産庁中央水研横須賀支所に1トン水槽を借り、トラザメ20匹を飼育して卵の確保を始めた。冬から春先にかけては月に10個程度の卵を獲得することができたが、夏にな召と得られる卵の数が少なくなった。本年度は、昨年度に部分配列を得ていたfgf8遺伝子およびmsx2遺伝子のcoding regionをクローニングし、発現分布を調べた。その結果、両者がわき腹の部分において特長的な発現を持つことがわかった。現在、論文投稿中である。
以上、本研究課題の大きな目標である軟骨魚類胚の実験動物としてのモデル動物化の基礎を作り上げることができ、さらに遺伝子のクローニングおよび発現解析を可能とした。

研究成果

• [文献書誌] Saito, D., Yonei-Tamura, S., Kano, K., Ide, H., Tamura.K.: "Specification and determination of limb identity : evidence for inhibitory regulation on Tbx gene expression"Development. 129. 211-220 (2002)
• [文献書誌] Tamura.K, Ritsu Kuraishi, R., Saito, D., Masaki, H., Ide, H., Yonei-Tamura, S: "Evolutionary aspects of positioning and identification of vertebrate limbs"Journal of Anatomy. 199. 195-204 (2001)
• [文献書誌] Akiba, E., Yonei-Tamura, S., Yajima, H., Omi, M., Tanaka, M., Sato-Maeda, M., Tamura, K., Ide, H.: "Fibroblast growth factor-induced gene expression and cartilage pattern formation in chick limb bud recombinants"Development. Growth & Differentiation. 43. 165-175 (2001)
• [文献書誌] Yokoyama, H., Ide, H., Tamura.K.: "FGF1O stimulates limb regeneration ability in Xenopus laevis"Developmental Biology. 233. 72-79 (2001)
• [文献書誌] Matsuda, H., Yokoyama, H., Endo, T., Tamura, K., Ide, H: "Epidermal signal regulates Lmx-1 expression and dorsal-ventral pattern during Xenopus limb regeneration"Developmental Biology. 229. 351-362 (2001)