鳥類の羽毛形成に関わる新規遺伝子「PBCF」を発見~羽毛の進化と発生のメカニズムに新たな光~

RESEARCH &
PROJECT

鳥類の羽毛形成に関わる新規遺伝子「PBCF」を発見~羽毛の進化と発生のメカニズムに新たな光~

◆発表のポイント

  • ニワトリを用いた研究により、鳥類の羽の小羽枝形成に関与する新規遺伝子「PBCF」を発見しました
  • PBCFは、羽板を形成する小羽枝に特異的に発現することから、羽毛恐竜から飛行能力をもつ鳥類への進化に重要な役割を果たした可能性が示唆されます。
  • PBCFの発見は、羽の発生および進化の仕組みを解明する新たな手掛かりとなることが期待されます。

 岡山大学学術研究院環境生命自然科学学域(理)の竹内栄教授、相澤清香准教授、環境生命自然科学研究科(博士後期課程)の福地響紀大学院生らの研究グループは、ニワトリを用いた研究から、鳥類の羽毛形成に関与する新規遺伝子「PBCF(pennaceous barbule cell factor)」を発見しました。この遺伝子は、羽毛の微細構造である小羽枝が羽枝軸に付着する過程で特異的に発現します。また、PBCFは飛翔に必要な羽板を形成する小羽枝で発現し、体温保持に寄与する柔軟な綿羽の小羽枝では発現しないことが明らかになりました。このことから、PBCFは、飛翔に適した頑丈さと柔軟性をもつ小羽枝の形成に重要な役割を果たしている可能性が示唆されます。この研究成果は、2025年1月10日に国際学術誌『Gene』オンライン版に掲載されました。
 PBCFは、分泌型および膜結合型の2種類のタンパク質をコードする遺伝子であり、細胞間接着や情報伝達を通じて羽毛の分岐構造形成に関与する可能性があります。また、この遺伝子は鳥類全般に保存されており、一部の爬虫類にも類似する遺伝子が存在しますが、両生類や哺乳類では確認できません。このことから、PBCFは羽毛恐竜から鳥類への進化過程で重要な役割を果たした遺伝子のひとつである可能性が示唆されます。
 今回の研究成果は、鳥類の羽毛進化と発生の分子メカニズムの解明に新たな手がかりを提供します。この知見は、鳥類学や進化生物学の分野に貢献するだけでなく、動物の形態形成や機能進化の一般原則の理解を深めることが期待されます。

<詳しい研究内容について>
鳥類の羽毛形成に関わる新規遺伝子「PBCF」を発見~羽毛の進化と発生のメカニズムに新たな光~

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