恐竜型股関節とトカゲ型股関節の形態差を生ずる機構の解明

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本研究では股関節の骨盤側の構造(寛骨臼)が、どのような発生過程の変更で恐竜タイプへ進化したのかを明らかにする。この恐竜タイプの寛骨臼は鳥類まで引き継がれているので、恐竜タイプの寛骨臼の発生を理解する為にニワトリを、祖先状態を理解する為にヤモリ・カメを用いた。昨年度までの進捗では、鳥類の骨盤原基は“爬虫類”のそれよりも何かしらの分泌因子(大腿骨原基もしくは周囲の間充織細胞interzoneから由来)に対して応答性が高く、これが恐竜タイプの寛骨臼の形成の原因であることが示唆されていた。本年度は、候補遺伝子の発現解析や候補遺伝子を発現した細胞の移植などにより、上記の機構を分子メカニズムのレベルまで明らかにした。結果として、鳥類の骨盤原基は“爬虫類”のそれに比べ、Wntシグナル経路に対して敏感に応答することが明らかになった。また、新たにリムレス変異体というニワトリ変異体を米国のリソースセンターより導入した。本変異体では骨盤はあるものの大腿骨は発生しない。本変異体の表現型を観察したところ、寛骨臼には孔が存在し、股関節にはWnt経路のライガンドも発現していた。上記の結果をもって、恐竜は骨盤原基がWntに対して高応答になったことで恐竜タイプの寛骨臼を獲得したと仮説した。最後に、文献調査により、上記の仮説と化石記録の整合性を検証し、不整合な部分に関しては補助仮説を導入した。以上の内容を博士論文としてまとめ、その一部を学術雑誌に投稿した。