脊索-神経相互作用による脊索動物体制進化の分子基盤

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20570214
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: 高橋 弘樹 National Institute for Basic Biology, 形態形成研究部門, 助教 (40283585)
• Keywords: 進化 / 発生 / 脊索 / 神経 / ホヤ

Research Abstract

脊索動物体制進化の道筋を解き明かすために、脊索動物の祖先的な特徴を有しているナメクジウオ(頭索動物)と脊索動物に近縁なギボシムシ(半索動物)は非常に重要な系統発生学的な位置にある動物群である。しかし、現在までこれらの動物は胚発生過程のサンプルを手に入れることが難しいこと、また、卵・胚への遺伝子導入が困難なことなどから、他のモデル生物と比べて実験発生生物学的アプローチがほとんど進んでいない未知の領域である。
そこで、平成20年度は新たな比較ゲノムワイドアプローチを用いた脊索-神経相互作用の分子基盤研究に取り組むために、特にナメクジウオとギボシムシの胚発生過程のサンプル採集を中心にスタートした。また、これまで我々が明らかにしてきた、ホヤ(尾索動物)の脊索特異的遺伝子約140遣伝子について、メダカ(脊椎動物)、ナメクジウオ(頭索動物)、ギボシムシ(半索動物)、ウニ(棘皮動物)のゲノム情報とEST情報をもとに各遺伝子アノテーションと分子系統樹解析を行った。
脊索-神経相互作用を担う分子機能の解析に関しては、実験発生物学的なアプローチが比較的容易なホヤを用いて行った。その結果、Brachyuryターゲット遺伝子の一つであるCi-fibrn mRNAは脊索に特異的に発現するが、そのタンパク質は中枢神経を取り囲むように局在して、神経前駆細胞に発現するNotchと協調して中枢神経パターニングに関与することを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Interaction of notochord-derived fibrinogen-like protein with Notch reg ulates the patterning of the central nervous system of Ciona intestinalis embryos (2009)
  • Author(s): Yamada, S., Hotta, K., Yamamoto, T. S., Ueno, N., Satoh, N., Takahashi, H.
  • Journal Title: Dev. Biol. 328 Pages: 1-12
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Brachyury-downstream gene sets in a chordate, Ciona intestinalis : Integrating notochord specification, morphogenesis and chordate evolution (2008)
  • Author(s): Hotta, K., Takahashi, H., Satoh, N., Gojobori, T.
  • Journal Title: Evo. Dev. 10 Pages: 37-51
  • Peer Reviewed