脊索-神経相互作用による脊索動物体制進化の分子基盤

2010 Fiscal Year Annual Research Report

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

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22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、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遂行した。その結果、ギボシムシ胚に関しては解析に十分量の胚を確保できた、また、ナメクジウオ胚はin situハイブリダイゼーション解析に用いる胚を得た。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遺伝子について、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い、脊索-神経相互作用を担う遺伝子の発現領域の解析を行った。
脊索-神経相互作用を担う分子の機能解析に関しては、実験発生生物学的なアプローチが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-Noto4 mRNAが脊索の収斂と伸長運動にPTBドメインを介して重要な働きをすることを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] CIPRO 2.5 : Ciona intestinalis Protein Database, a unique integrated repository of large-scale omics data, bioinformatic analyses, and curated annotation, with user rating and reviewing functionality. (2011)
  • Author(s): Endo, T., Ueno, K., Yonezawa, K., Mineta, K., Hotta, K., Satou, Y., Yamada, L., Ogasawara, M., Takahashi, H., Nakajima, A., Nakachi, M., Nomura, M., Yaguchi, J., Sasakura, Y., Yamasaki, C.Sera, M., Yoshizawa, A., Imanishi, T., Taniguchi, H., Inaba, K
  • Journal Title: Nucleic Acids Res. Volume: 39 Pages: D807-D814
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ciona intestinalis Noto4 contains a phosphotyrosine interaction domain and is involved in the midline intercalation of notochord cells. (2011)
  • Author(s): Yamada, S., Ueno, N., Satoh, N., Takahashi, H.
  • Journal Title: Int.J.Dev.Biol. Volume: 55 Pages: 11-18
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel peripheral neuron network in the tunic of normal ascidian revealed by confocal laser scanning and transmission electron microscopies. (2010)
  • Author(s): Terakubo, H., Nakajima, Y., Sasakura, Y., Horie, T., Konno, A., Takahashi, H., Inaba, K., Hotta, K., Oka, K.
  • Journal Title: Dev.Dynamics. Volume: 239 Pages: 2278-2287
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Regulation of notochord-specific expression of Ci-Bra downstream genes in Ciona intestinalis embryos. (2010)
  • Author(s): Takahashi, H., Hotta, K., Takagi, C., Ueno, N., Satoh, N., Shoguchi, E.
  • Organizer: The 16th International Conference of the International Society of Differentiation
  • Place of Presentation: 奈良県新公会堂(奈良)
  • Year and Date: 20101115-20101118
• [Remarks]
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/morphgen/summary/hoya.html