魚類体幹部背腹軸を決定する制御因子および形態進化

决定鱼干背腹轴的控制因素和形态进化

• 批准号: 11J05881
• 负责人: 長尾 勇佑
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J05881/
• 关键词: メダカ; 色素細胞; Sox; 神経堤細胞; 背腹軸; Zic; トランスポゾン; メダカ変異体

メダカ自然突然変異体であるDaは背側体幹部が腹側化することにより、体幹部の腹側鏡像構造を示す。これまでに、Da変異体の新規アレルDa-2の挿入変異を同定し、zic1、zic4の発現異常が体幹部背側における背腹軸の形成異常の原因であるということを明らかにした。これらの成果は昨年度に東京大学との共同研究として発表した(Moriyama et al,2012)。現在は新たなテーマとして、Da変異体において背側形成異常による影響がはっきりと現れている色素細胞の発生分化についての解析を、色素形成異常変異体ml-3を用いて解析を進めた。メダカの体表には4種類(黒、白、黄、虹)の色素胞が存在する。これらの色素胞はすべて神経堤細胞から発生分化する。細胞運命を決定するメカニズムの理解は発生学における基本的な課題の一つであり、神経堤から色素細胞への分化メカニズムは優れたモデルである。メダカは4種類の色素細胞、黒色素胞、虹色素胞、黄色素胞、白色素胞を持つ。本研究では、黄色素胞と白色素胞の運命決定に注目する。メダカml-3変異体は、白色素細胞の数と分布に異常を示す変異体として単離された。さらにml-3では黄色素胞が完全に欠損していた。ポジショナルクローニングおよび機能阻害実験によりml-3の責任遺伝子が転写因子sox5であることが明らかとなった。sox5は神経堤細胞および黄色素胞前駆体で発現していた。野生型胚細胞をml-3胚へ移植すると、その個体では野生型細胞由来の黄色素胞が観察されたことから、Sox5は細胞自律的に黄色素胞の分化への役割を担っていることが示された。これらの結果からSox5は黄色素胞と白色素胞の運命決定スイッチとして働いていることが示唆される。

Da是一种天然的青鳉突变体，由于背侧躯干变为腹侧，因此表现出躯干的腹侧镜像结构。到目前为止，我们已经鉴定出Da突变体的新等位基因Da-2的插入突变，并揭示了zic1和zic4的异常表达是导致背干背腹轴畸形的原因。这些结果是去年与东京大学的联合研究公布的（Moriyama 等，2012）。目前，作为一个新主题，我们正在使用色素发育不良突变体ml-3来分析Da突变体中明显受到背侧发育不良影响的色素细胞的发育和分化。青鳉鱼体表有四种色素细胞（黑、白、黄、彩虹）。所有这些色素细胞均由神经嵴细胞发育和分化。了解决定细胞命运的机制是胚胎学的基本挑战之一，而神经嵴分化为色素细胞的机制是一个很好的模型。青鳉有四种色素细胞：黑色素细胞、虹彩细胞、黄色细胞和白细胞。在这项研究中，我们重点关注黄色细胞和白细胞的命运决定。青鳉ml-3突变体作为白色素细胞的数量和分布异常的突变体被分离。此外，ml-3 中完全缺失黄色细胞。定位克隆和功能抑制实验表明，负责ml-3的基因是转录因子sox5。 sox5 在神经嵴细胞和黄细胞前体细胞中表达。当将野生型胚胎细胞移植到ml-3胚胎中时，在这些个体中观察到源自野生型细胞的黄色细胞，这表明Sox5以细胞自主的方式在黄色细胞的分化中发挥作用。这些结果表明 Sox5 的功能是黄色细胞和白细胞之间的决定命运的开关。

项目成果

The medaka zic1/zic4 mutant provides molecular insights into teleost caudal fin evolution.

青鳉 zic1/zic4 突变体为硬骨鱼尾鳍进化提供了分子视角。

• DOI: 10.1016/j.cub.2012.01.063
• 发表时间: 2012
• 期刊: Current Biology
• 影响因子: 9.2
• 作者: 岡部正隆;佐藤正純;原口徳子;Yuuta Moriyama
• 通讯作者: Yuuta Moriyama

Sox5 is involved in fate specification of pigment cell in medaka.

Sox5 参与青鳉色素细胞的命运规范。

• 发表时间: 2012
• 作者: Nagao;Y.;Adachi;T.;Shimizu;A. Seki;R.;Inoue;C.;Kamei;Y.;Hara;I.;Taniguchi;Y.;Naruse;K.;Kelsh;R.N.;Wakamatsu;Y.;Hibi;M.;and Hashimoto;H.
• 通讯作者: H.

Roles of a SoxD gene sox5 and its genetic interaction with SoxE genes in pigment cell development.

SoxD 基因 sox5 的作用及其与 SoxE 基因在色素细胞发育中的遗传相互作用。

• 发表时间: 2012
• 作者: Yuuta Moriyama;Yusuke Nagao;Yusuke Nagao;Yusuke Nagao;Yusuke Nagao
• 通讯作者: Yusuke Nagao

A novel medaka mutant Da-2 showing a similar phenotype to Double anal in

一种新的青鳉突变体 Da-2，表现出与双肛门相似的表型

• 发表时间: 2011
• 作者: Yuuta Moriyama;Yusuke Nagao;Yusuke Nagao;Yusuke Nagao;Yusuke Nagao;Yusuke Nagao;Yusuke Nagao;Yusuke Nagao;Yusuke Nagao
• 通讯作者: Yusuke Nagao