ヒラメ変態過程における左右非対称化の分子メカニズムの解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24780178
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 横井 勇人 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (40569729)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: ヒラメ / 変態 / 異体類 / 左右非対称化

研究実績の概要

ヒラメやカレイの仲間は異体類と呼ばれ、成魚では左右両眼が体の右または左側面にあるのが特徴的である。しかし胚期には一般的な魚と同様に左右対称な体制で発生し、変態期に片側の眼が反対側に移動し、左右非対称な色素胞分化を経て成体の体制となる。ヒラメやホシガレイなど水産上重要な魚種は種苗生産が行われているが、人工飼育下では眼の移動や色素胞分化に異常をきたす個体の出現が問題となっており、防除策を講じることが求められている。本研究では有眼側と無眼側で発現の異なる遺伝子を解析することにより、変態の分子基盤を解明することを目的とした。
当初は、ハイブリダイゼーションに基づくサブトラクション法により左右非対称な遺伝子を単離することを計画していたが、理化学研究所オミックスセンターの東北復興支援プロジェクトにより、次世代シーケンサーによるRNA seq解析を実施する機会を得た。この方法はサブトラクション法よりも網羅的であり、発現強度を数値化して評価することが可能である。次世代シーケンサーHiSeq2000により、100 bpペアエンド、４億２千万の配列情報を得ることができた。同復興支援プロジェクトによりサポートいただいたCLC Genomics Workbenchによりde novoアッセンブルを行って参照配列とし、左右のサンプルをマッピングして有眼側と無眼側で発現強度の異なる遺伝子をリストアップした。in situ hybridizationにより、変態期ヒラメの組織における発現を検定しているが、gchなどこれまでに色素胞分化への関与が指摘されていた遺伝子の他、機能未知の配列も単離されており、今度さらに詳細に解析することにより、異体類の変態に関与する遺伝子の全体像に迫れるのではないかと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Establishment of oct4:gfp transgenic zebrafish line for monitoring cellular multipotency by GFP fluorescence. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kato H, Abe K, Yokota S, Matsuno R, Mikekado T, Yokoi H and Suzuki T.
  • 雑誌名: In Vitro Cell Dev Biol Anim 巻: 51 ページ: 42-49
  • DOI: 10.1007/s11626-014-9805-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exposure to oxidative by-products during metamorphosis affects pigmentation patterns in flounder, Paralichthys olivaceus. (2015)
  • 著者名/発表者名: Washio Y, Fujinami Y, Shimizu D, Yokoi H and Suzuki T.
  • 雑誌名: Aquaculture 巻: 435 ページ: 318-327
  • DOI: 10.1016/j.aquaculture.2014.10.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] TALEN-mediated mutagenesis in zebrafish reveals a role of r-spondin2 in fin ray and vertebral development. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi, Y., Takeda, M., Matsuda, M., Suzuki, T. and Yokoi, H.
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 588 ページ: 4543-4550
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2014.10.015
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] No evidence for AID/MBD4-coupled DNA demethylation in zebrafish embryos. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimoda, N., Hirose, K., Kaneto, R., Izawa, T., Yokoi, H., Hashimoto, N. and Kikuchi, Y
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9 ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0114816
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] TALEN 法による2種類の r-spondin 2 変異体ゼブラフィッシュの作製と表現型解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 武田萌・辰見吉昭・松田勝・鈴木徹・横井勇人
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京都・港区）
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-31
• [学会発表] ヒラメ仔魚の有眼側/無眼側の遺伝子発現プロファイリングで単離された色素胞関連遺伝子 (2015)
  • 著者名/発表者名: 横井勇人・國政実里・烏暁明・酒井義文・鈴木徹
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京都・港区）
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-31
• [学会発表] ヒラメ体色形成における dhfr遺伝子の色素前駆細胞マーカーとしての有用性の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 國政実里・烏暁明・横井勇人・鈴木徹
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京都・港区）
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-31
• [学会発表] ヒラメ・カレイ類の変態後に起こる無眼側着色型黒化の発生過程と色素胞前駆細胞の分布 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木徹・烏暁明・國政実里・横井勇人・宇治督・ 礒島俊実・田川正朋
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京都・港区）
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-31
• [学会発表] 魚類におけるゲノム倍加と種特異的多様化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 横井勇人
  • 学会等名: 第23回関西おさかな勉強会
  • 発表場所: 京都大学（京都府・京都市）
  • 年月日: 2014-12-05
  • 招待講演
• [学会発表] ヒラメ視交叉上核での概日リズムの発生 (2014)
  • 著者名/発表者名: 茂木淳・宇治督・横井勇人・鈴木徹
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Expression profiling of flounder metamorphosis identifies genes involved in pigment cell differentiation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yokoi H, Kunimasa M, Wu X, Washio Y, Sakai Y and Suzuki T
  • 学会等名: 20th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • 発表場所: Keio University (Tokyo, Minatoku)
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-21
• [学会発表] oct4-gfp Tgメダカ系統の作製と胚発生、鰭再生過程におけるGFP発現の特性解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松野林太・横田晋平・加藤寛之・横井勇人・鈴木徹
  • 学会等名: 平成26年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2014-09-19 – 2014-09-22
• [学会発表] ヒラメ視交叉上核及び松果体での概日リズムの発生 (2014)
  • 著者名/発表者名: 茂木淳・宇治督・横井勇人・鈴木徹
  • 学会等名: 平成26年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2014-09-19 – 2014-09-22
• [学会発表] AIDとMBD4による脱メチル化はゼブラフィッシュ胚で起こるのか? (2014)
  • 著者名/発表者名: 下田修義・廣瀬健太朗・井澤俊明・横井勇人・橋本有弘・菊池裕
  • 学会等名: 日本遺伝学会第86回大会
  • 発表場所: 長浜バイオ大学（滋賀県・長浜市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] ヒラメ視交叉上核での分子時計の初期発生 (2014)
  • 著者名/発表者名: 茂木淳・宇治督・横井勇人・鈴木徹
  • 学会等名: 日本動物学会 第85回大会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Transcriptome analysis identified genes enriched in ocular- or blind-side of flounder. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yokoi H, Wu X, Kunimasa M, Sakai Y and Suzuki T
  • 学会等名: 11th International Conference on Zebrafish Development and Genetics
  • 発表場所: Madison, Wisconsin (USA)
  • 年月日: 2014-06-24 – 2014-06-28
• [学会発表] Process of vertebral anomaly induced by retinoic acid. (2014)
  • 著者名/発表者名: Wu X, Uji S, Yoko H and Suzuki T
  • 学会等名: World Aquaculture Meeting
  • 発表場所: Adelaide (Australia)
  • 年月日: 2014-06-07 – 2014-06-11
• [学会発表] Identification of ocular- or blind-side enriched genes in flounder metamorphosis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yokoi H, Wu X, Sakai Y and Suzuki T
  • 学会等名: 47th Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists (JSDB) cosponsored by the Asia-Pacific Developmental Biology Network (APDBN)
  • 発表場所: WINC Aichi (Aichi, Nagoya)
  • 年月日: 2014-05-27 – 2014-05-30
• [学会発表] TALEN mediated knockout zebrafish reveals the critical function of r-spondin2 in the fin and vertebral skeletogenesis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi Y, Yokoi H, Matsuda M and Suzuki T
  • 学会等名: 47th Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists (JSDB) cosponsored by the Asia-Pacific Developmental Biology Network (APDBN)
  • 発表場所: WINC Aichi (Aichi, Nagoya)
  • 年月日: 2014-05-27 – 2014-05-30
• [学会発表] Development of circadian rhythm in the suprachiasmatic nuclei in a marine fish, flounder (Paralichthys olivaceus) embryos. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mogi M, Uji S, Yokoi H and Suzuki T
  • 学会等名: 47th Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists (JSDB) cosponsored by the Asia-Pacific Developmental Biology Network (APDBN)
  • 発表場所: WINC Aichi (Aichi, Nagoya)
  • 年月日: 2014-05-27 – 2014-05-30
• [学会発表] ゼブラフィッシュ胚でAIDとMBD4がカップルした脱メチル化は起こるのか? (2014)
  • 著者名/発表者名: 下田修義・廣瀬健太朗・井澤俊明・横井勇人・橋本有弘・菊池裕
  • 学会等名: 第8回日本エピジェネティクス研究会
  • 発表場所: 伊藤国際学術研究センター（東京都・文京区）
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [備考] 東北大学研究者紹介
  • URL: http://db.tohoku.ac.jp/whois/detail/0b42e27653b7f35e08dfd12bc8aceb84.html