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ハエとクモ、そしてヒトの祖先を知ろう細胞・発生・進化研究室ー 小田 広樹

私たちが開拓したモデル生物オオヒメグモを中心に細胞や形作りの仕組みを調べ、
昆虫や脊椎動物と比べることによって、動物多様化の根底に存在する基本原理を探ります。

多細胞動物は、形態的特徴や発生様式に基づいて、門 (Phylum) という大きなグループに分けられています。例えば、私たち脊椎動物を含む脊索動物門、昆虫を含む節足動物門、タコやイカを含む軟体動物門などです。ところが、これらの動物門の間にある違いは大きく、その違いがどのような経緯で生じたのかを理解することは非常に難しい問題となっています。私たちは、この問題を解く鍵がそれぞれの動物門の中に存在する多様性にあると考え、研究に取り組んでいます。これまでに私たちは、新たなモデル生物オオヒメグモを開拓し、この動物種を中心にゲノムを基盤とした研究を行ってきました。その成果として、節足動物門の中に、1)細胞と細胞をつなぐ分子の構造と、2)体の軸と反復構造を形作る仕組みに、多様性があることを発見しました。動物門の中の多様性は、その動物門が誕生する以前の祖先の状態を知る重要な手がかりになります。クモを通して節足動物と脊椎動物のつながりも見えつつあります。ヒトと節足動物の共通祖先を理解し、多様化への変化を説明できること、かつ、さらに深い祖先とのつながりをも説明できることが私たちの目指す研究目標です。究極的には、多様性を生み出す「進化の向き」を物理法則で説明したいと考えています。

年度別活動報告

これまでの学位取得者とテーマ

  • 平成30年度 博士論文 西口茂孝 「液中原子間力顕微鏡を用いた無脊椎動物のクラシカルカドヘリンの構造進化の解析」
  • 平成25年度 修士論文 逸見なつき 「クモ胚における縞パターン形成の定量的な解析」
  • 平成24年度 修士論文 西口茂孝 「昆虫型カドヘリンにおける接着特異性決定メカニズムの解析」
  • 平成22年度 博士論文 金山真紀 「顕微注入法を用いたクモ胚の頭部体節形成機構の解析」
  • 平成21年度 博士論文 春田知洋 「DE-cadherin細胞外領域の構造と機能が果たす形態形成過程における役割」
  • 平成19年度 修士論文 金山真紀 「オオヒメグモの胚盤周縁部領域に着目した節足動物門における前方部形成機構の解析」
  • 平成18年度 修士論文 春田知洋 「DE-cadherin細胞外領域のドメイン構成の機能的意義の解析」

過去の在籍者はこちら

このラボから生まれた季刊「生命誌」

季刊「生命誌」100号
リサーチ:生命誌研究のこれまでと今

研究者は日々、何を見て、何に驚き、何を想うのか。論文には書かれない、今まさに動いている研究の日常を語りました。

季刊「生命誌」83号
フロム BRH:生きもの愛づる人びとの物語り3

研究と表現の両輪による活動を続けて20年、明確なまとまりが見えてきました。これをどのように生かし、どう展開するか。次の10年に向けて考えています。

季刊「生命誌」65号
リサーチ:「細胞のダイナミズムが生み出す左右相称の形」

オオヒメグモの初期胚で、ある遺伝子をはたらかなくしたところ背腹軸の向きを決めるクムルスが動かず尾の領域が形成されませんでした。頭尾軸、背腹軸を決めるしくみとクムルスの動きとの関わりを探ります。

季刊「生命誌」61号
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節足動物の多様性の基本は「体節」というくり返し構造です。遺伝子ネットワークの違いから生み出される体節形成の多様化の道筋を、数理生物学と実験生物学の共同で探ります。

季刊「生命誌」57号
from BRH:「生物の多様化を卵から見る」

クモは、ハエと同じ節足動物でありながら、卵は球体で始めは1つの放射相称軸しか見えず、脊索動物と似た体づくりをします。節足動物と脊索動物という2つの進化の道筋を、クモがつなげてくれることを期待しています。

季刊「生命誌」50号
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季刊「生命誌」47号
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季刊「生命誌」42号
リサーチ:「なぜ今、クモなのか?胚発生が描く進化の道すじ」

動物の多様性が形づくられてきた仕組みを理解するために私たちが選んだのがモデル生物であるハエ、そしてクモです。節足動物の共通祖先から何が保持され何が変わったのか?その糸口が見えてきました。

季刊「生命誌」39号
「飼育・採集日記」

私たちは、節足動物内での進化を調べる一つの材料にムカデを選びました。自然の生物を扱う研究は材料の入手から大変…。高槻周辺でのムカデの採集日記です。

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