パラログ遺伝子のシス調節配列の進化と遺伝子ネットワークのフェイルセーフ機構の解析

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21770234
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 越智 陽城 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 特任助教 (00505787)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 遺伝子発現調節

研究概要

脊椎動物の発生を支配する遺伝子ネットワークにはしなやかさがある。例えば、ネットワーク構成因子のひとつを破壊しても、それを保証するようなメカニズムが働き、下流遺伝子の発現には影響しない。このような遺伝子ネットワークのフェイルセーフ機構のひとつとして、同じゲノム中に存在するパラログ遺伝子の働きが知られている。本研究では、Pax2、Pax5、Pax8パラログ遺伝子座の周辺の保存非コード領域(Conserved noncoding sequence : CNS)に着目し、Pax2については55カ所、Pax5は19カ所、Pax8は6カ所のCNS全てのエンハンサー活性調べた。さらにPax2のCNSの一つが、パラログ遺伝子の発現の減少を感知して活性化する、フェイルセーフ型エンハンサーであることを発見した。

研究成果

• [雑誌論文] Transcription factors involved in lens development from the preplacodal ectoderm (2012)
  • 著者名/発表者名: Ogino H., Ochi H., Reza HM. And Yasuda K.
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 363 ページ: 333-47
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoporation of biomolecules into single cells in living vertebrate embryos induced by a femtosecond laser amplifier (2011)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa Y., Ochi H., Iino T., Hiraoka A., Tanaka M.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6(11) ページ: e27677
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different requirement for Wnt/β-catenin signaling in limb regeneration of larval and adult Xenopus (2011)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama, H., Maruoka, T., Ochi, H., Aruga, A., Ohgo, S., Ogino, H. and Tamura, K.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6(7) ページ: e21721
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conserved expression of mouse Six1 in the pre-placodal region(PPR) and identification of an enhancer for the rostral PPR (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato S., Ikeda K., Shioi G., Ochi H., Ogino H., Yajima H. and Kawakami K.
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 344(1) ページ: 158-171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of a tissue-specific silencer underlies divergence in the expression of Pax2 and Pax8
  • 著者名/発表者名: Ochi H., Tamai T., Nagano H., Kawaguchi A., Sudou N. And Ogino H.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 3 ページ: 848
  • 査読あり
• [学会発表] "Molecular and Cellular basis of Regeneration and Tissue Repair "Different involvement of Wnt/β-catenin signaling in limb regeneration of larval and adult Xenopus (2011)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama H., Maruoka T., Ochi H., Aruga A., Ohgo S., Ogino H. and Tamura K.
  • 学会等名: EMBO Conference Series(3rd)
  • 発表場所: Portugal
  • 年月日: 20110926-30
• [学会発表] Morphological and Molecular Basis of Pelvic Fin Muscle Development in Zebrafish (2011)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi Y., Nakatani Y., Ochi H. and Tanaka M.
  • 学会等名: The 20th CDB Meeting Molecular Bases for Evolution of Complex Traits
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20110223-24
• [学会発表] Conservation and diversification of cis-regulatory mechanisms for pax2/5/8 paralog group in chordates (2011)
  • 著者名/発表者名: Ochi H., Tamai T., Nagano H., Kawaguch A., Sudou N. and Ogino H.
  • 学会等名: The American Society for Cell Biology(ASCB) Annual Meeting
  • 発表場所: Denver, Colorado, USA
  • 年月日: 2011-12-04
• [学会発表] 組織特異的サイレンサーの獲得によるパラログ遺伝子の発現の多様化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 越智陽城、玉井智子、長野紘樹、川口茜、須藤則広、荻野肇
  • 学会等名: 第5回日本ツメガエル研究集会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2011-10-06
• [学会発表] 両生類における皮膚の完全再生.四肢再生の基盤として- (2011)
  • 著者名/発表者名: 横山仁、丸岡玉枝、越智陽城、有賀章郎、天野孝紀、城石俊彦、荻野肇、田村宏治
  • 学会等名: 第5回日本ツメガエル研究集会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2011-10-06
• [学会発表] ツメガエルの初期発生におけるヒストンH3メチル化因子と脱メチル化因子の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川口茜、越智陽城、須藤則広、荻野肇
  • 学会等名: 第5回日本ツメガエル研究集会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2011-10-06
• [学会発表] エピジェネティック因子Jmjd3による異所的な細胞分化と器官形成の促進 (2011)
  • 著者名/発表者名: 須藤則広、川口茜、越智陽城、荻野肇
  • 学会等名: 第5回日本ツメガエル研究集会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2011-10-06
• [学会発表] Heterochronic shift of Six1 expression drives evolutionary transition of vertebrate primary sensory neurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Yajima H., Suzuki M., Ochi H., Ikeda K., Sato S., Ogino H., Ueno N. and Kawakami K.
  • 学会等名: 第44回日本発生生物学学会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] A pair of duplicated enhancers controls both a fail-safe regulation for development and adaptation to environmental stress (2011)
  • 著者名/発表者名: Ochi H., Uchiyama C., Kawaguchi A., Tamai T. and Ogino H.
  • 学会等名: 第44回日本発生生物学学会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] A H3K27 demethylase, Jmjd3, is essential for Xenopus eye development (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi A., Ochi H., Sudou N. and Ogino H.
  • 学会等名: 第44回日本発生生物学学会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2011-05-19
• [学会発表] Functional analysis of the histone H3K27 methyltransferase and demethylase in Xenopus embryonic development (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi A, Ochi H., Sudou H., Okano M. and Ogino H.
  • 学会等名: The 16^<th> International Conference of the international Society of differentiation
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 20101115-18
• [学会発表] Evolution of a fail-safe regulatory system for kidney development (2010)
  • 著者名/発表者名: Ochi H., Uchiyama C., Kawaguchi A. and Ogino H.
  • 学会等名: The 16^<th> International Conference of the international Society of differentiation
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 20101115-18
• [学会発表] 幼生期と成体期のXenopusでみられる四肢再生における異なる開始機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 横山仁、丸岡玉枝、越智陽城、有賀章郎、大湖史、荻野肇、田村宏治
  • 学会等名: 日本動物学会-東北支部大会
  • 発表場所: 福島
  • 年月日: 20100825-27
• [学会発表] Conservation and neofunctionalization of cis-regulatory elements in paralog evolution (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogino H., Ochi H. and Uchiyama C.
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 兵庫
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 田中幹子再生増幅フェムト秒チタンサファイアレーザーを利用した動物胚中の1細胞へのDNA・RNAの導 (2010)
  • 著者名/発表者名: 細川陽一郎、越智陽城
  • 学会等名: 第31回日本レーザー医学学会
  • 発表場所: 愛知学院大学
  • 年月日: 2010-11-13
• [学会発表] 田中幹子フェムト秒レーザー誘起衝撃力によるゼブラフィッシュ胚への生体分子導入 (2010)
  • 著者名/発表者名: 細川陽一郎、越智陽城、飯野敬矩、平岡章宏
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] パラログ形成にともなうシス調節機構の進化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 荻野肇、越智陽城
  • 学会等名: 第12回日本進化学会大会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2010-08-05
• [学会発表] Skeletal muscle development in zebrafish (2010)
  • 著者名/発表者名: 越智陽城
  • 学会等名: 第5回関西小魚セミナー
  • 発表場所: 京都大学農学部
  • 年月日: 2010-07-30
• [学会発表] Evolution of cis-regulatory mechanisms in paralog formation (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogino H. and Ochi H.
  • 学会等名: 第43回日本発生生物学学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-06-21
• [学会発表] A fail-safe regulatory system generated by genome duplications for kidney development (2010)
  • 著者名/発表者名: Ochi H, and Ogino H.
  • 学会等名: 第43回日本発生生物学学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-06-21
• [学会発表] Functional analysis of epigenetic regulators, Ezh2 and Jmjd3, in Xenopus embryonic development (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi A., Ochi H., Okano M. and Ogino H.
  • 学会等名: 第43回日本発生生物学学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-06-21
• [学会発表] Developmental switch from Rohon-Beard cells to dorsal root ganglia (2010)
  • 著者名/発表者名: Yajima H., Suzuki M., Ochi H., Ikeda K., Sato S., Ogino H., Ueno N. and Kawakami K.
  • 学会等名: 第43回日本発生生物学学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-06-20
• [学会発表] Expression and functional analysis of epigenetic regulators, Eed, Ezh2, Jmjd3 and UTx in Xenopus embryonic development (2009)
  • 著者名/発表者名: Okano M., kawaguchi A. Ochi H. and Ogino H.
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091209-12
• [学会発表] Heterochronic shit in Hox-mediated activation of Sonic hedgehog leads to morphological changes during vertebrate fin evolution (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto K., Onimura K., Munakata K., Suda N., Tamura, M. Ochi H. and Tanaka M.
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091209-12
• [学会発表] Pax2/5/8パラログ遺伝子群のシス調節ネットワークの進化の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: Ogino H. and Ochi H.
  • 学会等名: 第3回日本ツメガエル研究集会、日本ツメガエル研究集会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2009-10-06
• [学会発表] Wntシグナルは四肢再生に対して幼生期と成体期で異なる関与をする (2009)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama H., Ochi H., Ogino H. and Tamura K.
  • 学会等名: 第80回日本動物学会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2009-09-19
• [学会発表] カエルの高効率トランスジェニックシステムを用いた機能ゲノム学的研究の展開 (2009)
  • 著者名/発表者名: Ogino H. and Ochi H.
  • 学会等名: 第80回日本動物学会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2009-09-19
• [学会発表] Pax2/5/8パラログ遺伝子群のシス調節ネットワークの進化の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: Ochi H. and Ogino H.
  • 学会等名: 第80回日本動物学会大会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] アフリカツメガエル四肢発生-再生過程におけるレチノイン酸のはたらき (2009)
  • 著者名/発表者名: 大湖史朗、横山仁、越智陽城、荻野肇、田村宏治
  • 学会等名: 日本動物学会-東北支部大会
  • 発表場所: 宮城
  • 年月日: 2009-08-01
• [学会発表] Cis-regulatory mechanisms controlling Six1 expression in the preplacodal region and sensory placode (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato S., Ikeda K., Hayshibara Y., Nakao K., Aizawa S, Ochi H., Ogino H., Kawakami K.
  • 学会等名: 第42回日本発生生物学会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2009-05-29
• [学会発表] Transgenic analysis of a cis-regulatory network for the Pax3/5/8 paralog group in Xenopus ; an evolutionary view (2009)
  • 著者名/発表者名: Ochi H. and Ogino H.
  • 学会等名: 第42回日本発生生物学会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2009-05-29
• [学会発表] Different involvement of WNt/B-catenin signaling in limb regulation of larval and adult Xenopus (2009)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama H., Ochi H., Ogino Hajime and Tamura K.
  • 学会等名: 第42回日本発生生物学会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2009-05-29
• [備考]
  • URL: http://bsgcoe.naist.jp/ogino/