研究課題
本研究は生物の形態形成、特に成体の「形づくり」におけるギャップジャンクションの機能解明を目標とした。これまでの研究により、ゼブラフィッシュの表現型の一つである体表模様の形成には、2種類の色素細胞、黒色素胞と黄色素胞間の相互作用が重要であること、この相互作用により細胞自律的なパターン形成が起こっておりことを示してきた。本研究では、遺伝子発現解析、及び遺伝子破壊解析を行い、39種類存在するコネキシン遺伝子のうちコネキシン41.8とコネキシン39.4のみが体表模様のパターン形成に関与していること、が分かった。特に、黒色素細胞間の相互作用にはコネキシン39.4が、黄色素胞から黒色素胞への相互作用にはコネキシン41.8が機能している可能性を示した。このことは、ギャップジャンクションを介した黄色素胞>黒色素胞>黒色素胞という方向性の決まったシグナルリレーの存在を示すものである。また、形態（骨格）のバリエーションを生じさせる因子としてコネキシン43に着目し、チャネルの特性（ギャップジャンクション及びヘミチャネル）の違いが、尾鰭あるいは脊椎骨の伸長に別々に関与していることを示し、論文として発表した。コネキシンの進化に関しては、ゲノムの重複に起因する遺伝子数の増加により魚類には哺乳類の2倍、約40種類のコネキシンが存在することが予想されていた。今回データベースの解析によりにより、他の魚類ゲノムにもゼブラフィッシュのコネキシン数に近い数のコネキシン遺伝子が存在することが分かった。また、コネキシン４３に関しては魚類系統の初期で分岐したコイ、ナマズ、ニシンのグループでのみ遺伝子重複を起こしていることから、これら魚類の多様化にコネキシン43及び40.8が関与していることが示唆されたが、その機能解明は今後の課題である。
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Frontiers in Cell and Developmental Biology
巻: 21 February
https://doi.org/10.3389/fcell.2017.00013
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実験医学増刊号
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J Biol Chem
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