枝角目甲殻類(ミジンコ類)の形態形成と環境応答機構の分子レベル解析

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18570093
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 東京薬科大学
• 研究代表者: 山形 秀夫 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (20023468)
• 研究分担者: 林 茂生 独立行政法人理化学研究所, 形態形成シグナル研究グループ, グループディレクター (60183092) ; 花里 孝幸 信州大学, 山地水環境教育研究センター, 教授 (60142105)
• キーワード: プランクトン / 生態学 / 遺伝子 / 発生・文化 / 生殖サイクル

研究概要

1.ミジンコ類の形態形成機構について:ミジンコ胚におけるHox転写因子群の発現パターンを解析する過程で発見されたウルトラバイソラックス(UBX)とアンテナペディア(ANTP)とをコードするbicistronic-mRNAの発現について、アルテミアとの比較を行った。その結果、ミジンコにおいてはbicistronic-mRNAは殆ど翻訳されないのに比し、アルテミアにおいてはUBXタンパクのみが発現した。いずれの場合も同一体節においてUBXとANTPが同時に生産されることを防ぐ翻訳レベルの調節が働いていることが判明した。
2.RNA干渉(RNAi)法の開発:ミジンコのメス成体の血リンパ中へ、antpおよびubxのmonocistronic mRNAの断片(2重鎖、in vitro系で合成)を注入し、子の発生異常について観察したがこれまでのところ形態異常は観察されていない。今後はRNA断片を発現させた大腸菌を飼料に加える方法も同様に試みる。また使用するRNA断片の配列、長さ、量、注入の時期などの至適化を行い、発生異常を確実に誘導できる条件を確立したい。
3.単為生殖から両性生殖への転換に関与するタンパク質の解明:線虫において生殖細胞の性決定に関与しているCPEBタンパクのミジンコホモログをコードするcDNAを単離して全塩基配列を決定した。ミジンコを幼若ホルモンに長期間曝露することにより、CPEB mRNAの量が減少することを見いだした。
4.幼若ホルモン応答と低酸素応答とのクロストーク機構の解析:幼若ホルモンにより誘導されるヘモグロビンサブユニットを二次元電気泳動により解析し、その構成が低酸素により誘導されるヘモグロビンとは異なることを見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] Organization and repression by juvenile hormone of a vitellogenin gene cluster in the crustacean, Daphnia magna. Organization and repression by juvenile hormone of a vitellogenin gene cluster in the crustacean, Daphnia magna. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tokishita, S, Kato, Y, Kobayashi, T, Nakamura, S, Ohta, T, Yamagata, H
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 345 ページ: 362-370
• [雑誌論文] Tissue-specific expression of a bHLH-PAS protein homologous to ARNT during the development of crustacean Daphnia magna. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tokishita, S, Kimura, S, Mandokoro, Y, Kato, K, Shiga, Y, Takahashi, T, Ohta, T, Yamagata, H
  • 雑誌名: Gene 376 ページ: 231-239
• [雑誌論文] Transcriptional readthrough of Hox genes Ubx and their divergent post-transcriptional control during crustacean evolution. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shiga, Y, Sagawa, K, Takai, R, Sakaguchi, H, Yamagata, H, Hayashi, S
  • 雑誌名: Evol. Dev 8 ページ: 407-414