DATE2024.10.29 #お知らせ
オタマジャクシからカエルへの変態に伴う幽門括約筋形成のしくみ
発表概要
脊椎動物の消化管は食性に応じて多様な形態に進化しています。多くのカエル類では、幼生(オタマジャクシ)から成体(カエル)への変態に伴い、食性が草食性から肉食性へと変化します。変態期においては、肉食性に応じて腸の長さは4分の1に短縮し、腸管上皮は絨毛で覆われ、胃では蛋白質分解酵素のペプシンが分泌されるようになり、胃と腸を区画化する幽門括約筋が形成されます。これまで腸の変態の分子機構は盛んに研究されてきましたが、胃の変態の分子的研究はほとんどなく、特に、胚発生期や幼生期ではなく変態期に幽門括約筋形成が誘導されるしくみは未解析でした。
今回、東京大学大学院理学系研究科の名倉京大学院生(研究当時)と池田貴史大学院生(研究当時、現京都産業大学タンパク質動態研究所研究員)、平良眞規准教授(研究当時、現中央大学)らの研究グループは、アフリカツメガエル(Xenopus laevis)における幽門括約筋形成過程の詳細な形態観察を行い、幽門括約筋の形成位置や発達の過程を正確に記載しました。さらに、前変態期と変態最盛期の網羅的遺伝子発現解析から、幽門括約筋形成に関与する可能性のある転写因子を多数同定したほか、レチノイン酸シグナルの制御が変態期特異的な幽門括約筋形成に重要である可能性を新たに見出しました(図)。
本研究成果は、カエル類の変態とそれに伴う形態形成の新たなメカニズムを提唱するほか、食性に応じた消化管形態の多様化という進化生物学上の難問に答える手がかりを与えると期待されます。
本研究成果は2024年9月21日、米国発生生物学会の機関誌「Developmental Biology」にオンラインで掲載されました。
図:本研究結果の概要
関連リンク:京都産業大学、基礎生物学研究所、帝京大学、中央大学
発表雑誌
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雑誌名 Developmental biology論文タイトル