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2012 年度 実績報告書

脊椎動物新奇付属器官の発生を制御するDlx3遺伝子コオプション進化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22570218
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

隅山 健太  国立遺伝学研究所, 集団遺伝研究系, 助教 (00370114)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード進化発生 / evo-devo / トランスジェニックマウス / 組織特異的エンハンサー
研究概要

前年度までに作製したコンストラクトを用いて、トランスジェニックマウスをTol2トランスポゾンシステムによる細胞質注入法で作製し、生まれたマウスを系統化し、F1世代の発現解析をそれぞれ行った。この結果、(1)鰓弓特異的発現を引き起こすシス配列I37-2の活性を担う中心はDlx転写因子が結合する配列であることを確認し、このコア配列が進化的にも起源が古く、カモノハシにまで見いだされることを示し、さらにそのカモノハシ配列をトランスジェニックマウスで活性を解析したところ、コア配列の保存性にもかかわらず、鰓弓での発現活性は未だ備えていなかったことが明らかになった。以上は Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution誌に発表した(Sumiyama et al. 2012)。(2)四肢および毛包に発現活性を持つシス配列I37-1は大変起源が古く、四肢や毛包の起源より遙か以前、ナメクジウオとの分岐以前にまで遡る。このコア配列を含むナメクジウオ配列のエンハンサー活性をトランスジェニックマウスで調べたところ、神経板前方境界に特に強く発現活性を持つことがわかった。進化学的な解析から活性中心とみられた高度保存配列であるBMP反応性のシス配列モチーフGGCTCCAGCTAGTCTGに欠失変異を導入したトランスジェニックマウスでは、この神経板前方境界の特に強い発現活性が完全に失われていた。マウス由来i37-1配列においても高度保存BMP反応性シス配列モチーフの欠失は四肢での活性を失うことが示されていることから、このモチーフがコオプションによって四足動物で新たに四肢や毛包を発生過程で働く役割を持つようになったという進化的なストーリーが明らかになった。以上について現在投稿論文作成中である。

現在までの達成度 (区分)
理由

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] GDNF and Endothelin 3 Regulate Migration of Enteric Neural Crest-Derived Cells via Protein Kinase A and Rac12013

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Goto
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 33 ページ: 4901-4912

    • DOI

      doi: 10.1523/ JNEUROSCI.4828-12.2013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Live Imaging of Protein Kinase Activities in Transgenic Mice Expressing FRET Biosensors2012

    • 著者名/発表者名
      Yuji Kamioka
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function

      巻: 37 ページ: 65-73

    • DOI

      doi: 10.1247/csf.11045

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Medaka zic1/zic4 Mutant Provides Molecular Insights into Teleost Caudal Fin Evolution2012

    • 著者名/発表者名
      Yuuta Moriyama
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 22 ページ: 601-607

    • DOI

      doi: 10.1016/j.cub.2012.01.063

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new database (GCD) on genome composition for eukaryote and prokaryote genome sequences and their initial analyses2012

    • 著者名/発表者名
      Kirill Kryukov
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 4 ページ: 501-512

    • DOI

      doi: 10.1093/gbe/evs026

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A SINE-Derived Element Constitutes a Unique Modular Enhancer for Mammalian Diencephalic Fgf82012

    • 著者名/発表者名
      Akiko Nakanishi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 7 ページ: e43785

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0043785

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theria-specific homeodomain and cis-regulatory element evolution of the Dlx3-4 bigene cluster in 12 different mammalian species2012

    • 著者名/発表者名
      Kenta Sumiyama
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution

      巻: 318 ページ: 639-650

    • DOI

      DOI: 10.1002/jez.b.22469

    • 査読あり
  • [学会発表] A Simple and Highly Efficient Transgenesis Method in Mice with the Tol2 Transposon System and Cytoplasmic Microinjection2013

    • 著者名/発表者名
      Kenta Sumiyama
    • 学会等名
      CDB Symposium 2013 The Making of a Vertebrate
    • 発表場所
      神戸理研CDB
    • 年月日
      20130304-20130306
  • [学会発表] Function and evolution of paralogous conserved regulatory elements of Gsx homeobox genes2012

    • 著者名/発表者名
      隅山健太
    • 学会等名
      学融合推進センター・共同研究プロジェクト研究会「脳の進化 -大脳新皮質の起源を尋ねて-」
    • 発表場所
      総研大葉山キャンパス
    • 年月日
      20121112-20121112
  • [学会発表] 人類進化におけるゲノム非コード領域転写調節機能進化解析の試み2012

    • 著者名/発表者名
      隅山健太
    • 学会等名
      第66回日本人類学会大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      20121104-20121104
  • [学会発表] Gsxホメオボックス遺伝子のパラロガス転写調節領域の機能と進化2012

    • 著者名/発表者名
      隅山健太
    • 学会等名
      日本進化学会第14回東京大会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス
    • 年月日
      20120823-20120823
  • [図書] 進化学辞典 日本進化学会編2012

    • 著者名/発表者名
      隅山健太
    • 総ページ数
      3ページ(549-551)
    • 出版者
      共立出版
  • [備考] 隅山健太 研究紹介

    • URL

      http://sayer.lab.nig.ac.jp/~sumiyama/index.html

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公開日: 2014-07-24  

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