| 研究実績の概要 |
本研究課題では、海で生活していた古代脊椎動物の一部が陸にあがった際に、その対鰭を四肢へと進化させたプロセスを解明することを目的として研究を行った。その結果、対鰭から四肢への進化の過程において、前側領域と後側領域のバランスが大きくシフトして「後側化」されること、前側領域と後側領域のバランスの変化は、前後軸パターンを制御するGli3 の発現制御領域の機能も変化によることを明らかにした。さらに、サメの鰭を実験発生学的手法により人為的に「後側化」すると、上陸直前の原始脊椎動物の鰭でみられるように、鰭の3本の基骨が1本になることを実証した。この成果については、eLife に報告した (Onimaru et al., 2015)。また、数理生物学者の James Sharpe 氏 (CRG, Spain) との共同研究で、鰭から四肢への形態進化の一部を Turing pattern のパラメータの変化で説明できることを示した (Onimaru et al., in press, Nature Communications)。神経パターンについては、神経ガイダンス因子の Sema3A が四肢の神経をガイドする様式が、四足動物の共通祖先の段階で確立されたこと、Sema3Aの発現様式の変化が四肢の神経の多様性を生じさせる要因となったことを示唆する結果を得ている（村上ら、投稿準備中）。さらに、筋肉パターンについては、複数の筋形成マーカーを用いた解析と電子顕微鏡解析により、従来報告されていた形式とは異なる形式で、鰭の筋肉が進化したという結果を得ている（田中ら、投稿準備中）。このように、平成27年度までに、研究計画をほぼ達成し、重要な成果を得ることができた。
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