発生生物学研究室・川村グループ｜埼玉大学大学院理工学研究科生命科学部門・理学部生体制御学科

研究業績

代表的な研究業績+川村からのコメント

  • The Hox code responsible for the pattering of the anterior vertebrae in zebrafish

    Maeno, A., Koita, R., Nakazawa, H., Fujii, R., Yamada, K., Oikawa, S., Tani, T., Ishizaka, M., Satoh, K., Ishizu, A., Sugawara, T., Adachi, U., Kikuchi, M., Iwanami, N., Matsuda, M., Kawamura, A. 

    Development 151: dev202854 (2024) [論文]

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    埼玉大から3本目のDevelopment掲載（川村のDevelopmet愛に関しては、いつか記したいと思います）。本論文の筆頭著者　国立遺伝研　前野哲輝さんとのCTスキャンを用いた共同研究を通して、形態を観察することの大切さを学びました。その過程から生じた素朴な疑問が発端です。「魚に首の骨（頸椎）はあるのか」。この問いは、脊椎動物の共有派生形質である、脊椎骨が連なった脊柱がどのように進化してきたかを、紐解くうえで重要な課題と考えます。Hoxノックアウトマウスで知見を蓄積してきた先駆者であるレビュアーから受けた手厳しいコメントには、対応まで時間を多く要しましたが、とても勉強になったとともに、今後Hox研究を推進していく自信にもなりました。しかし、この研究には片づけるべき課題が残されています。論文の図は、CTスキャンによる解析のオンパレードです。前野さんによる高度なCTスキャン技術をご覧ください。

  • Teleost Hox code defines regional identities competent for the formation of dorsal and anal fins

    Adachi U, Koita R, Seto, A., Maeno, A., Ishizu, A., Oikawa, S., Tani, T., Ishizaka, M., Yamada, K., Satoh, K., Nakazawa, H., Furudate, H., Kawakami, K., Iwanami, N., Matsuda, M., Kawamura, A.

    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 121 (25): e2403809121 (2024) [論文]インパクトファクター 12.8

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    卒研配属から数カ月の安達うららさん（2023年度修士修了）が見つけてくれた「臀ビレ」が伸びる表現型をきっかけに大きく花開いた研究。「臀ビレ」が伸びるのであれば、「背ビレ」も伸びるだろうか？ ゼブラフィッシュで伸びるならば、メダカではどうか？など、何かを明らかにし、扉を開くと、次の扉があって、その扉をなんとかして開けると、また次の扉がある・・・。そのようなワクワクが連続した研究でした。宇都宮大の松田勝さんをはじめ多くの方のご協力を得て、かなり深くまで研究を進められたと思います。PNASのレビュアー複数名からは極めて高い評価を頂きました（全ての評価項目で満点）。

  • An atlas of seven zebrafish hox cluster mutants provides insights into sub/neofunctionalization of vertebrate Hox clusters

    Yamada K*, Maeno A*, Araki S, Kikuchi M, Suzuki M, Ishizaka M, Satoh K, Akama K, Kawabe Y, Suzuki K, Kobayashi D, Hamano N, and Kawamura A

    Development 148 (11)：dev198325 (2021) [論文]　インパクトファクター(3 year@2021) 6.107  

    Press Release: [埼玉大学], [国立遺伝学研究所], [X(twitter) @Dev_journal]

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    ゼブラフィッシュHox研究の第一弾。7つのhoxクラスター全域を欠失した変異体をCRISPR-Cas9法を駆使して作製した。殆どの学生が体節形成の研究に取り組む中、荒木君が独りで研究をスタートしてくれました。その後、引き継いだ山田君の努力により、7つ全ての変異体が揃い、たくさんの学生たちの努力で表現型解析を行いました。また、この論文で高い評価を得たCT解析を実施して頂いた国立遺伝研の前野哲輝さんとの出会いは、とても大きなものでした。「CTスキャンとかできないのですか？」　学生のなにげない一言が、CT解析を行う発端となりました。現在、Hoxの研究は我々の研究グループのメインテーマへと成長しました。この論文はプロローグに過ぎません。これからが本番です！

  • Transcriptional autoregulation of zebrafish tbx6 is required for somite segmentation.

    Ban H*, Yokota D*, Otosaka S, Kikuchi M, Kinoshita H, Fujino Y, Yabe T, Ovara H, Izuka A, Akama K, Yamasu K, Takada S, and Kawamura A 

    Development 146（18）: dev177063 (2019) [論文] インパクトファクター(3 year@2019) 5.328  

    Press Release: [埼玉大学], [基礎生物学研究所]

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    全て埼玉大学で得たデータでDevelopment。院生の横田君がtbx6のエンハンサーを標的としたTALENをインジェクションして育て、100匹以上稚魚の尾ヒレを切って、最後の最後に単離した変異体が出発点（TR1変異体)。その後、伴君が引き継いで、intronプローブを用いたin situと免疫染色の二重染色や、約1500個の胚から尾部を切り取ってのクロマチン免疫沈降などの難易度の高い実験を苦労して行ってくれた。体節形成に関しては、これで集大成、これ以上もうやる事はないなと感じた。

  • Activator-to-repressor conversion of T-box transcription factors by the Ripply family of Groucho/TLE-associated mediators.

    Kawamura A, Koshida S, and Takada S.
    Molecular and Cellular Biology 28, 3236-3244 (2008) [論文] インパクトファクター(3 year@2008)  6.439  

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    2005年のDevelopmetal Cellに報告した際には分子機序が不明であったRipplyについて、T-box型転写因子との関連を示した論文。試しに行ったルシフェラーゼ・アッセイで、Tbx6/Tbx24によるリポーター遺伝子の活性化がRipplyを加えると殆ど検出できないくらいにまで抑制された。最初、測定器のルミノメーターが壊れているのではないかと疑ったくらい(Figure 1C)

  • Groucho-associated transcriptional repressor ripply1 is required for proper transition from the presomitic mesoderm to somites.

    Kawamura A, Koshida S, Hijikata H, Ohbayashi A, Kondoh H, and Takada S.

    Developmental Cell 9, 735-744(2005）[論文] インパクトファクター(3 year@2005)  10.777  

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    in situ hybridizationスクリーニングにより見出した新規遺伝子ripplyの機能を報告した論文。スクリーング時、明らかに既存のものと異なる発現パターンに一目惚れ (Figure 2D)。モルフォリノでノックダウンした際、体節境界が全くできない表現型を観察した時の感動は、今でも鮮明に覚えています (Figure 3)。さざ波のような発現パターンから、私がRipplyと名付けた遺伝子は、今や体節形成における最重要遺伝子のひとつに成長したと言えるだろう。創刊から数年経たCell姉妹誌 Developmental Cellへ掲載。とても反響がありました。

  • Zebrafish hairy/enhancer of split protein links FGF signaling to cyclic gene expression in the periodic segmentation of somites.

    Kawamura A, Koshida S, Hijikata H, Sakaguchi T, Kondoh H, and Takada S.

    Genes and Development 19,1156-1161 (2005) [論文] インパクトファクター(3 year@2005)  16.036  

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    学生時代からずっと憧れていたGenes and Developmentへの掲載。当時、分節のタイミングを測る分節時計の制御に関して、NotchシグナルとFGFシグナルの関与が示されていましたが、両者がどのように統合されて、分節時計が制御されているのかを世界で初めて示した論文。hairy/enhancer of split(Hes or Her)はNotchシグナルの下流で働くと考えられてきたが、in situ hybridizationスクリーニングにより同定したhes6/her13.2はFGFシグナルの下流で働き、Notchシグナル下流のHer1/7タンパクと結合することで両者のシグナルが統合されることを示した。絶妙な制御機構が備わっているものだと感心した覚えがあります。

原著論文　一覧

  • Satoh K, Maeno A, Adachi U, Ishizaka M, Yamada K, Koita R, Nakazawa H, Oikawa S, Fujii R, Furudate H, Kawamura A
    Physical constraints on the positions and dimensions of the zebrafish swim bladder by surrounding bones.
    bioRxiv 2024.07.04.602051 [論文] (submission status: under revision)

  • Koita R, Oikawa S, Tani T, Matsuda M, Kawamura A 
    Live visualization of calcified bones in zebrafish and medaka larvae and juveniles using calcein and alizarin red S. 
    Bioprotocol in press.

  • Ishizaka M, Maeno A, Nakazawa H, Fujii R, Oikawa S, Tani T, Kanno H, Koita R, Kawamura A
    The functional roles of zebrafish HoxA- and HoxD-related clusters in the pectoral fin development.
    Scientific Reports, 14, 23602 (2024) [論文]
    【国立遺伝研・リサーチ・ハイライト】
  • Maeno A, Koita R, Nakazawa H, Fujii R, Yamada K, Oikawa S, Tani T, Ishizaka M, Satoh K, Ishizu A, Sugawara T, Adachi U, Kikuchi M, Iwanami N, Matsuda M, Kawamura A
    The Hox code responsible for the pattering of the anterior vertebrae in zebrafish
    Development 151: dev202854 (2024) [論文]
    【プレスリリース】【関連報道14件】
  • Adachi U, Koita R, Seto A, Maeno A, Ishizu A, Oikawa S, Tani T, Ishizaka M, Yamada K, Satoh K, Nakazawa H, Furudate H, Kawakami K, Iwanami N, Matsuda M, Kawamura A
    Teleost Hox code defines regional identities competent for the formation of dorsal and anal fins
    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 121 (25): e2403809121 (2024) [論文]
    【プレスリリース】【関連報道30以上】
  • Yamada K*, Maeno A*, Araki S, Kikuchi M, Suzuki M, Ishizaka M, Satoh K, Akama K, Kawabe Y, Suzuki K, Kobayashi D, Hamano N, Kawamura A (*These authors equally contributed to this work)
    An atlas of seven zebrafish hox cluster mutants provides insights into sub/neofunctionalization of vertebrate Hox clusters
    Development, 148(11): dev198325 (2021) [Pubmed]
  • Takahashi K, Ito Y, Yoshimura M, Nikaido M, Yuikawa T, Kawamura A, Tsuda S, Kage D, Yamasu K 
    A globin-family protein, Cytoglobin 1, is involved in the development of neural crest-derived tissues and organs in zebrafish.
    Developmental Biology 472: 1-17 (2021)
  • Akama K, Ebata K, Maeno A, Taminato T, Otosaka S, Gengyo-Ando K, Nakai J, Yamasu K, Kawamura A
    The role of somite patterning in the formation of Weberian apparatus and pleural rib in zebrafish.
    Journal of Anatomy 236(4): 622-629 (2020) [Pubmed]
  • Ban H*, Yokota D*, Otosaka S, Kikuchi M, Kinoshita H, Fujino Y, Yabe T, Ovara H, Izuka A, Akama K, Yamasu K, Takada S, Kawamura A (*These authors equally contributed to this work)
    Transcriptional autoregulation of zebrafish tbx6 is required for somite segmentation.
    Development, 146(18): dev177063 (2019) [Pubmed]
  • Fujino Y, Yamada K, Sugaya C, Ooka Y, Ovara H, Ban H, Akama K, Otosaka S, Kinoshita H, Yamasu K, Mishima Y, Kawamura A
    Deadenylation by CCR4-NOT complex contributes to the turnover of hairy-related mRNAs in the zebrafish segmentation clock. 
    FEBS Letters 592: 3388-3398 (2018) [Pubmed]
  • Kinoshita H, Ohgane N, Fujino Y, Yabe T, Ovara H, Yokota D, Izuka A, Kage D, Yamasu K, Takada S, Kawamura A
    Functional roles of the Ripply-mediated suppression of segmentation gene expression at the anterior presomitic mesoderm in zebrafish.
    Mechanisms of Development 152: 21-31 (2018) [Pubmed]
  • Taminato T*, Yokota D*, Araki S, Ovara H, Yamasu K, Kawamura A (*These authors equally contributed to this work)
    Enhancer activity-based identification of functional enhancers using zebrafish embryos.
    Genomics 108,102-107 (2016) [PubMed]
  • Kawamura A, Ovara H, Ooka Y, Kinoshita H, Hoshikawa M, Nakajo K, Yokota D, Fujino Y, Higashijima S, Takada S, Yamasu K
    Posterior-anterior gradient of zebrafish hes6 expression in the presomitic mesoderm is established by the combinatorial functions of the downstream enhancer and 3’UTR.
    Developmental Biology 130, 532-552 (2016) [PubMed]
  • Nakayama Y, Kikuta H, Kanai M, Yoshikawa K, Kawamura A, Kobayashi K, Wang Z, Khan A, Kawakami K, Yamasu K
    Gbx2 functions as a transcriptional repressor to regulate the specification and morphogenesis of the mid-hindbrain junction in a dosage- and stage-dependent manner.
    Mechanisms of Development 130, 532-552 (2013) [PubMed]
  • Khan A, Nakamoto A, Okamoto S, Tai M, Nakayama Y, Kobayashi K, Kawamura A, Takeda H, Yamasu K
    Pou2, a class V POU-type transcription factor in zebrafish, regulates dorsoventral patterning 　and convergent extension movement at different blastula stages
    Mechanisms of Development 129, 219-235 (2012) [PubMed]
  • Khan A, Nakamoto A, Tai M, Saito S, Nakayama Y, Kawamura A, Takeda H, Yamasu K
    Mesendoderm specification depends on the function of Pou2, the class V POU-type　transcription factor, during zebrafish embryogenesis
    Development Growth Differentiation 54, 686-701 (2012) [PubMed]
  • Okubo T, Kawamura A, Takahashi J, Yagi H, Morishima M, Matsuoka R, Takada S
    Ripply3, a Tbx1 repressor, is required for development of pharyngeal apparatus and its derivatives in mice
    Development 138, 339-348 (2011) [PubMed]
  • Ota S, Tonou-Fujimori N, Nakayama Y, Ito Y, Kawamura A, Yamasu K
    FGF receptor gene expression and its regulation by FGF signaling during early zebrafish development.
    Genesis 48, 707-716 (2010) [PubMed]
  • Kawamura A, Koshida S, and Takada S.
    Activator-to-repressor conversion of T-box transcription factors by the Ripply family of Groucho/TLE-associated mediators.
    Molecular and Cellular Biology 28, 3236-3244 (2008) [PubMed]
  • Akanuma T, Koshida S, Kawamura A, Kishimoto Y, and Takada S
    Paf1 complex homologues are required for Notch-regulated transcription during somite segmentation.
    EMBO Reports 8, 858-863 (2007) [PubMed]
  • Shiurba R, Hirabayashi T, Masuda M, Kawamura A, Komoike Y, Klitz W, Kinowaki K, Funatsu T, Kondo S, Kiyokawa S, Sugai T, Kawamura K, Namiki H, and Higashinakagawa T
    Cellular response of the ciliate, Tetrahymena thermophila, to far infrared irradiation.
    Photochem. Photobiol. Sci. 5, 799-807 (2006) [PubMed]
  • Kawamura A, Koshida S, Hijikata H, Sakaguchi T, Kondoh H, and Takada S
    Zebrafish hairy/enhancer of split protein links FGF signaling to cyclic gene expression in the periodic segmentation of somites.
    Genes and Development 19,1156-1161 (2005) [PubMed]
  • Kawamura A, Koshida S, Hijikata H, Ohbayashi A, Kondoh H, and Takada S
    Groucho-associated transcriptional repressor ripply1 is required for proper transition from the presomitic mesoderm to somites.
    Developmental Cell 9, 735-744 (2005) [PubMed]
  • Komoike Y, Kawamura A, Shindo N, Sato C, Satoh J, Shiurba R, and Higashinakagawa T
    Zebrafish Polycomb group gene ph2a? is required for epiboly and tailbud formation acting downstream of FGF signaling.
    Biochem. Biophys. Res. Commun. 328, 858-866 (2005) [PubMed]
  • Kawamura A, Yokota S, Yamada K, Inoue H, Inohaya K, Yamazaki K, Yasumasu I, and Higashinakagawa T
    pc1 and psc1, zebrafish homologs of Drosophila Polycomb and Posterior sex combs, encode nuclear proteins capable of complex interactions.
    Biochem. Biophys. Res. Commun. 294, 456-463 (2002) [PubMed]
  • Kawamura A, Yamada K, Fujimori K, and Higashinakagawa T
    Alternative transcripts of a polyhomeotic gene homolog are expressed in distinct regions of somites during segmentation of zebrafish embryos.
    Biochem. Biophys. Res. Commun. 291, 245-254 (2002) [PubMed]

総説

  • 川村 哲規、越田澄人、高田 慎治
    Groucho結合因子Ripply1による分節プログラムの制御
    細胞工学 25: 272-273 (2006).