軟体動物の貝殻が巻く分子メカニズム：貝殻形態の進化発生学的解析

软体动物壳卷曲的分子机制：壳形态的进化和发育分析

• 批准号: 12J09867
• 负责人: 清水 啓介
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J09867/
• 关键词: 軟体動物; 形態進化; 螺旋成長; Decapentapregic

巻貝の貝殻が螺旋状に規則的に巻くためには, 貝殻形成を担う外套膜の細胞に位置情報を与え, 貝殻の成長量を外套膜の部位間でコントロールする必要がある。しかし, 実際にどのように細胞の位置情報を与えているかは不明であった。平成24年度には外套膜での細胞の位置情報を与える遺伝子の探索を行った結果, シグナル分子Dppをコードするdppと呼ばれる遺伝子が巻貝(腹足類)の貝殻が螺旋状に成長するのに重要であることを明らかにした。軟体動物の仲間の中には, 腹足類のように螺旋状に巻いた貝殻を持つグループとして頭足類が挙げられる。特にアンモナイトやオウムガイは巻いた貝殻を持つ頭足類の代表である。そこで, 腹足類と頭足類の「貝殻の巻き」を制御する分子メカニズムが共通しているかどうかを明らかにするため, オウムガイの外套膜におけるDppのシグナルを伝達するpSmadl/5/8の発現解析を行った。その結果, 頭足類においても腹足類と同じ様に, 貝殻の成長パターンとDppのシグナル分布のパターンが一致することが明らかとなった。本研究成果によって, 腹足類だけでなく頭足類においてもDppシグナルが貝殻成長のパターニングに重要な役割を果たしていることが示唆される。先行研究での分子系統解析の結果と本研究結果を併せると, 軟体動物に属す腹足類, 二枚貝類, 掘足類, 単板類, 頭足類の共通祖先において, Dppによる貝殻成長の制御機構が獲得され, Dppシグナルの発現パターンの変更が軟体動物の貝殻の形態進化に重要である可能性が示唆された。

The shape of the spiral shape of the shell is regular, and the shape of the shell is the shape of the mantle and the position of the cells. The amount of growth of the shell and the parts of the mantle are necessary.しかし, 実记にどのように Cell の Location Information を and えているかはUnknown であった. The results of the location information of the mantle cell and the exploration of the mantle in 2014,シグナルmolecule DppをコードするdppとHUばれる缝子が巻贝(belly Pediatric) のshell が spiral に す る の に で あ こ と を 明 ら か に し た. Mollusk の中间の中には, gastropod のようにspiral に巻いたshell をhold つグループとしてcephalopod がげられる. Special にアンモナイトやオウムガイは巻いたshell をhold つ Cephalopod の representative である.そこで, Gastropods and cephalopodsの「shellの巻き」をcontrolするmoleculesメカニズムが公しているかどうかを明らかにするため,オウムガイの mantle membrane におけるDpp のシグナルを伝达するpSmadl/5/8の発 Now analysis を行った.そのRESULTS, cephalopods においてもgastropods と同じ様に, The growth of the shell is the same as the Dpp's distribution. The results of this research are: gastropod だけでなくcephalopod においてもDppシグナルがshell growthのパターニングにimportantなservice cutをfruitたしていることがshows instigationされる. The results of the molecular system analysis of the previous research and the results of this study are the common ancestor of the genus Gastropods, molluscs, diglopods, placodes, and cephalopods. The control mechanism of Dpp's shell growth is obtained, and Dpp's shell's morphological evolution is important and possible.

项目成果

Left-right asymmetric expression of dpp in the mantle of gastropod correlate to the asymmetric shell coiling.

腹足动物地幔中 dpp 的左右不对称表达与不对称的壳卷曲相关。

• 发表时间: 2014
• 期刊: EvoDevo
• 影响因子: 4.1
• 作者: Shimizu K;lijima M;Setiamarga DHE;Sarashina I;Kudoh T;Endo K.
• 通讯作者: Endo K.

Evo-Devo of spiral shell growth in gastropods.

腹足动物螺旋壳生长的 Evo-Devo。

• 发表时间: 2015
• 期刊: Proceeding of the 3rd International Symposium on Biological Shape Analysis.
• 作者: Shmizu K;Endo K.
• 通讯作者: Endo K.

Molecular mechanisms and evolution of sheII coiling in gastropods.

腹足动物壳卷曲的分子机制和进化。

• 发表时间: 2013
• 作者: Shimizu K;Sarashina I;Kagi H;Endo K.
• 通讯作者: Endo K.

Molecular mechanisms of shell coiling in gastropods

腹足动物壳卷曲的分子机制

• 发表时间: 2012
• 作者: Shimizu K;Sarashina I;Kagi H and Endo K.
• 通讯作者: Kagi H and Endo K.

巻貝の貝殻形成におけるレチノイン酸経路の役割

视黄酸途径在蜗牛壳形成中的作用

• 发表时间: 2012
• 作者: Hamada;Y.;Kimura;G.;Kameda;J.;Yamaguchi;A.;Hamahashi;M.;Kitamura;Y.;Fukuchi;R.;Kawasaki;R.;清水啓介・Rath Bush・遠藤一佳・工藤哲大
• 通讯作者: 清水啓介・Rath Bush・遠藤一佳・工藤哲大