| １．研究機関名 | 国立遺伝学研究所 | |
| ２．研究領域 | 生命科学 | |
| ３．研究分野 | 生命体の形成機構(生殖、発生など) | |
| ４．研究期間 | 平成8年度〜平成12年度 | |
| ５．研究プロジェクト番号 | 96L00405 | |
| ６．研究プロジェクト名 | 発生におけるパターン形成機構 |
| プロジェクト・リーダー名 | フリガナ | 所属部局名 | 職名 |
| 林 茂生 | ハヤシ シゲオ | 系統生物研究センター | 教授 |
８．コア・メンバー
| コア・メンバー名 | フリガナ | 所属研究機関名・所属部局名 | 職名 |
| 多羽田 哲也 | タバタ テツヤ | 東京大学・分子細胞生物学研究所 | 教授 |
| 野地 澄晴 | ノジ スミハレ | 徳島大学・工学部・生物工学科 | 教授 |
| 広海 健 | ヒロミ ヤスシ | 国立遺伝学研究所・発生遺伝研究部門 | 教授 |
９．研究協力者
| 研究協力者名 | フリガナ | 所属研究機関名・所属部局名 | 職名 |
| 後藤 聡 | ゴトウ サトシ | 国立遺伝学研究所・系統生物研究センター | 助手 |
| 岡部 正隆 | オカベ マサタカ | 国立遺伝学研究所・発生遺伝研究部門 | 助手 |
| 常泉 和秀 | ツネイズミ カズヒデ | 東京大学・分子細胞生物学研究所 | 助手 |
１０．研究成果の概要
|
ショウジョウバエの翅と脚は胚発生中に共通の肢前駆細胞群から生み出されるがいかにして二つの細胞群に分化するかは不明であった。林らはDppとEGFRシグナル伝達系の活性化に注目すると肢前駆細胞群が背腹軸方向に非対称性を持っていることを見いだした。細胞はDppとEGFRシグナル強度を比較することにより脚になるか、翅になるかの決定を下しているらしい。多羽田らはリン酸化Madに特異的な抗体を用いることによってDppモルフォゲンの活性の分布をin vivoで視覚化した。この活性勾配はTkvの発現レベルによって調整を受けており、tkvの発現制御因子として新たな遺伝子master of thickveins (mtv)が同定された。広海らは「いかにして特定の感覚器官が体の特定の位置に形成されるのか？」という問題について2つのアプローチで取り組んだ。まず、ショウジョウバエの体節特異的な種々の感覚器官（複眼、耳、伸展受容器）の形成誘導には共通の時間的条件と位置的条件があることを示した。これは、高度に機能分化した感覚器官が、体節内の特定の位置に生じる単一の「原感覚器官」に由来することを示唆している。また、胚の末梢神経系の感覚器について、個々の感覚器の個性獲得に必要な遺伝子の発現調節機構を解析した。野地らはコオロギ（短胚、不完全変態）を選び、脚形成の研究を行なった。hh、wgの発現パターンはショウジョウバエの成虫原基とコオロギ胚の肢芽で基本的に同じであったが、dpp発現のパターンは異なることがわかった。また後脚のdppの発現パターンが、前脚、中脚の発現パターンと異なることがわかった。後脚の形態と前、中脚の形態は非常に異なることから、脚の形態多様性とdppの発現パターンに相関がある可能性が示唆された。 |
１１．キーワード
(1)パターン形成、(2)脚、(3)翅
(4)モルフォゲン、(5)位置情報、(6)シグナル分子
(7)ショウジョウバエ、(8)コオロギ
１２．研究発表（印刷中も含む）
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Goto, S. | Specification of the embryonic limb primordium by graded activity of Decapentaplegic. Development | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development | 124 | 1997 | 125-132 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Yagi, Y. | Role of the Drosophila EGF receptor in determination of the dorsoventral domains of escargot expression during primary neurogenesis | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Genes to Cells | 2 | 1997 | 41-53 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Goto, S. | Cell migration within the embryonic limb primordium of Drosophila as revealed by a novel fluorescence method to visualize mRNA and protein. | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development Genes and Evolution | 207 | 1997 | 194-198 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Yagi, Y. | Interaction between Drosophila EGF receptor and vnd determines three dorsoventral domains of the neuroectoderm | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development | 125 | 1998 | 3625-3633 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Kobayashi, M. | DNA Supercoiling Factor Localizes to Puffs on Polytene Chromosomes in Drosophila melanogaster. | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Mol. Cel. Biol. | 18 | 1998 | 6737-6744 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Hayashi, S. | Kinase-independent activity of Cdc2/Cyclin A prevents S phase in theDrosophila cell cycle | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Genes to Cells | 4 | 1999 | 111-122 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Goto, S. | Proximal to distal cell communication in the Drosophila leg provides a basis for an intercalary mechanism of limb patterning | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development | 126 | 1999 | 3407-3413 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Ikeya, T. | Interplay of Notch and FGF signaling restricts cell fate and MARK activation in the Drosophila trachea | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development | 126 | 1999 | 4455-4463 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Matakatsu, H. | Repression of the wing vein development in Drosophila by the nuclear matrix protein Plexus | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development | 126 | 1999 | 5207-5216 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Fuse, N. | Snail-type zinc finger proteins prevent neurogenesis in Scutoid and transgenic animals of Drosophila | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development Genes and Evolution | 209 | 1999 | 573-580 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Kubota, K. | EGF receptor attenuated Dpp signaling and helps to distinguish the wing and leg cell fates in Drosophila | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development | 127 | 2000 | 3769-3776 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Chihara, T. | Control of tracheal tubulogenesis by Wingless signaling | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development | 127 | 2000 | 4433-4442 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Butler, S. J. | Klingon, a novel member of the Drosophila Immunoglobulin superfamily, is required for the development of the R7 neuron | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development | 124 | 1997 | 781-792 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Ito, K. | The Drosophila mushroom body is a quadruple structure of clonal units each of which contains almost identical set of neurons and glial cells | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development | 124 | 1997 | 761-771 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Hacohen, N. | sprouty encodes a novel antagonist of FGF signaling that patterns apical branching of the Drosophila airways | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Cell | 92 | 1998 | 253-263 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Kramer, S. | Sprouty: a common antagonist of FGF and EGF signaling pathways in Drosophila | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development | 126 | 1999 | 2515-2525 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Hiramoto, M. | A Drosophila Netrin receptor, Frazzled, guides axons by controlling the distribution of Netrin | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Nature | 406 | 2000 | 886-889 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Okabe, M. | Translational repression determines a neuronal potential in Drosophila asymmetric cell division | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Nature | 2001 | In press | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Tsuneizumi, K. | Daughters against dpp modulates dpp organizing activity in Drosophila wing development | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Nature | 389 | 1997 | 627-631 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Nakayama, T. | Xenopus Smad8 acts downstream of BMP-4 to modulate its activity during vertebrate embryonic patterning | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development | 125 | 1998 | 857-867 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Inoue, H. | Interplay of signal mediators of decapentaplegic (Dpp): molecular characterization of mothers against dpp, Medea, and daughters against dpp | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Mol Biol Cell | 9 | 1998 | 2145-2156 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Minami, M. | brinker is a target of Dpp in Drosophila that negatively regulates Dpp-dependent genes | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Nature | 398 | 1999 | 242-246 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Tanimoto, H. | Hedgehog creates a gradient of Dpp activity in Drosophila wing imaginal discs | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Mol. Cell | 5 | 2000 | 59-71 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Funakoshi, Y. | mtv shapes the activity gradient of the Dpp morphogen through regulation of thick veins | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development | 128 | 2001 | 67-74 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Iida, K. | Essential roles of the winged helix transcription factor MFH-1 in aortic arch patterning and skeletogenesis | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development | 124 | 1997 | 4627-4638 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Nakamura, T. | Induction of osteogenic differentiation by hedgehog proteins | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Biochem. Biophys. Res. Commun. | 237 | 1997 | 465-469 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Nohno, T. | Differential expression of the two closely related LIM-class homeobox genes LH-2A and LH-2B during limb development | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Biochem. Biophys. Res. Commun. | 238 | 1997 | 506-511 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Ohuchi, H. | The mesenchymal factor, FGF10, initiates and maintains the outgrowth of the chick limb bud through interaction with FGF8, an apical ectodermal factor | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development | 124 | 1997 | 2235-2244 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Kinto, N. | Fibroblasts expressing Sonic hedgehog induce osteoblast differentiation and ectopic bone formation | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| FEBS Lett. | 404 | 1997 | 319-323 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Ohuchi, H. | A chick wingless mutation causes abnormality in maintenance of Fgf8 expression in the wing apical ridge, resulting in loss of the dorsoventral boundary | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Mech. Dev. | 62 | 1997 | 3-13 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Tanaka, M. | nduction of additional limb at the dorsal-ventral boundary of a chick embryo | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Dev. Biol. | 182 | 1997 | 191-203 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Niwa, N. | Corelation between Distal-less expression patterns and structures of of appendages in development of the two-spotted cricket, Gryllus bimaculatus | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Zool. Sci. | 14 | 1997 | 115-125 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Ohuchi, H. | Correlation of wing-leg identity in ectopic FGF-induced chimeric limbs with differential expression of chick Tbx5 and Tbx4 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development | 125 | 1998 | 51-60 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Narita, T. | Sonic hedgehog expression in the developing chicken digestive organs is regulated by epithelial-mesenchymal interactions | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Dev. Growth Differ. | 40 | 1998 | 67-74 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Enomoto-Iwamoto, M. | Bone morphogenetic protein signaling is required for maintenance of differentiated phenotype, control of proliferation, and hypertrophy in chondrocytes | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| J. Cell Biol. | 140 | 1998 | 409-418 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Meno, C. | lefty-1 is required for left-right determination as a regulator of lefty-2 and nodal | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Cell | 94 | 1998 | 287-297 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Yoshioka, H. | Pitx2, a bicoid-type homeobox gene, is involved in a lefty-signaling pathway in determination of left-right asymmetry | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Cell | 94 | 1998 | 299-305 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Kawakami, Y. | Involvement of Wnt-5a in chondrogenic pattern formation in the chick limb bud | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Develop. Growth Differ. | 41 | 1999 | 29-40 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Funahashi, J. | Role of Pax-5 in the regulation of a mid-hindbrain organizer's activity | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Develop. Growth Differ. | 41 | 1999 | 59-72 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Ohuchi, H. | Identification of the chick rax/rx genes with overlapping expression pattern during early eye and brain development | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Mech. Dev. | 85 | 1999 | 193-195 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Ohuchi, H. | FGF10 can induce Fgf8 expression concomitantly with Enl and R-fng expression in the chick limb ectoderm, independently of its dorsoventral specification | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Develop. Growth Differ. | 41 | 1999 | 665-673 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Lizarraga, G. | FGFR2 signaling in normal and limbless chick limb buds | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Dev. Genet | 25 | 1999 | 331-338 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Ishimaru, Y. | Asymmetric expression of antivin/lefty1 in the early chick embryo | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Mech. Dev. | 90 | 2000 | 115-118 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Niwa, N. | Correlation of diversity of leg morphology in gryllus bimaculatus (cricket) with divergence in dpp expression pattern leg development | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Development | 127 | 2000 | 4373-4381 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Enomoto-Iwamoto, M. | Hedgehog proteins stimulate chondrogenic cell differentiation and cartilage formation | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| J. Bone Miner. Res. | 15 | 2000 | 1659-1668 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Yasue, A. | Cloning and expression of the chick p63 gene | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Mech. Dev. | 100 | 2001 | 105-108 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Ohyama, A. | Differential expression of two BMP antagonists, gremlin and Follistatin, during development of the chick feather bud | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Mech. Dev. | 100 | 2001 | 331-333 | |