Development, Growth & Differentiation

Cover image for Vol. 57 Issue 3

Edited By: Harukazu Nakamura

Impact Factor: 2.178

ISI Journal Citation Reports © Ranking: 2013: 29/41 (Developmental Biology); 134/185 (Cell Biology)

Online ISSN: 1440-169X

DGD Awards


Announcing the winners of the 2014 DGD Awards
The editorial board and The Japanese Society of Developmental Biologists would like to announce the 2014 winners for Editor-in-Chief Prize for 'Most Cited paper published in 2011' and Wiley Blackwell Prize for 'Most Downloaded Paper in 2013'.

First Authors received a certificate and prize of a US$200 book voucher for Wiley Blackwell books. Congratulations to all!

Editor-in-Chief Prize 2014
Most cited paper published in 2011
Caspase signaling in animal development
Erina Kuronaga
Volume 53, Issue 2, pp 137-148

Wiley Blackwell Prize 2014
Most downloaded paper published in 2013
Transgenic chickens
Ken-ichi Nishijima and Shinji Iijima
Volume 55, Issue 1, pp 207-216

Young Investigator Paper Award 2014
Transcriptional regulation in the early ectodermal lineage of ascidian embryos
Yosuke Horikawa, Haruka Matsumoto, Fumika Yamaguchi, Satomi Ishida and Shigeki Fujiwara
Volume 55, Issue 9, pp 776-785

GATA factors play major roles in the cell lineage segregation and cell type determination. In this study, the authors investigated transcriptional regulation in the early ectodermal lineage in ascidians, starting from animal hemispheres of 16-cell stage embryos. They first determined animal hemisphere-specific enhancers associated with ephrin Ad, Tgfβ-NA1 and Fz4 genes, and identified a common octamer motif related to GATAAGGG, which included the classical GATA motif. The authors analyzed mutational effects and demonstrated that the octamer motif, rather than singlet GATA motifs, is essential for the activity of the enhancers. The authors confirmed using EMSA that the Ciona GATA factor binds to the octamer motif very strongly in vitro, whereas not all classical GATA motifs bind the same factor. In summary, the authors demonstrated the direct action of the GATA factor in the activation of the epidermal lineage-specific genes through the binding to the octamer motif, providing new insight into the GATA factor-dependent developmental gene regulation.

GATA転写因子群は細胞系列の分離や細胞タイプの決定に重要な役割を果たしている。本研究で、著者たちはホヤの16細胞期動物半球に始まる初期外胚葉系列における転写制御を研究した。著者たちは、動物半球とク的なエンハンサーをephrin Ad, Tgfβ-NA1 and Fz4の3つの遺伝子で同定したのちに、GATAAGGGをコンセンサスとするオクタマー配列がこれらのエンハンサーで共有されていることを見いだした。著者たちは、さまざまな変異をエンハンサー配列に導入して、オクタマー配列の全長がエンハンサー活性に必要であるとともに、GATA因子による結合に必須であることを示した。本研究は、ホヤの外胚葉系列における特異的な遺伝子の活性化にGATA因子が直接的に関与することを示しただけでなく、オクタマー配列をGATA因子による新たな制御標的配列として示すことによって、GATA因子が関わる発生の制御について、重要な新知見をもたらした。

β-adrenergic signaling promotes posteriorization in Xenopus early development
Shoko Mori, Yuki Moriyama, Kumiko Yoshikawa, Tomoyo Furukawa and Hiroki Kuroda
Volume 55, Issue 3, pp 350-358

This paper shows the function of -βadrenergic signaling (Adrβ2) in Xenopus early development. They first showed that Adrβ2 is expressed in the early phase of Xenopus development. Then examined its function by gain and loss of function of Adrβ2, that is, injection of Adrβ2 and antisense morpholino oligomer for Adrβ2 (Adrβ2-MO) into 2 cell stage embryos, respectively. Loss of function of Adrβ2 resulted in defects of posterior structures of the larvae, while gain of function, injection of mRNA or treatment by Adrenalin, resulted in defects in the anterior structures. The effects of adrenaline was canceled by Adrβ2-MO, and enhanced by Adrβ2 mRNA injection. The results indicated that adrenagic signaling is involved in antero-posterior axis formation by posteriorizing activity. In animal cap assay, the authors showed that effects of Chordin was independent of adrenergic signaling, and that ERK activity, which is involved in posteriolization and mesoderm formation, was upregulated. Thus they concluded that adrenergic signaling does not affects neuroectoderm but regulates body axis formation in concert with ERK signaling. As summarized above, the authors found a novel function, i.e. regulation of A-P axis formation, of adrenergic signaling in early Xenopus embryos in this study, and from this reason this paper is considered to be suitable for the DGD award.

この論文では、ベータ・アドレナリンシグナルの、ゼノパス初期発生における役割を示している。まずアドレナリンのゼノパス初期発生での発現を調べ、Adrβ2が初期胚発生過程を通じて発現していることを示した。次にAdrβ2の初期発生における役割を調べる目的で、Adrβ2のモルフォリノまたはmRNAを2細胞期胚にマイクロインジェクションし、発生に対する影響を調べた。その結果、モルフォリノでは、胚の後端部側が、またmRNAでは頭部側が低形成になる異常が見られた。さらに胚をアドレナリンで処理すると、アドレナリンmRNAをマイクロインジェクションした場合と同様な頭部の低形成が見られ、このアドレナリンの効果はAdrβ2モルフォリノのインジェクションによって回復し、Adrβ2 mRNAのインジェクションにより増強された。これらの結果から、アドレナリンシグナルがゼノパス胚の前後軸形成、特に後端部側の形成を促進することが明らかにした。 さらに、頭部神経形成に必要なChdとAdrβ2の関連をアニマルキャップアッセイにより調べた。その結果、Chd mRNAをマイクロインジェクションした胚のアニマルキャップで起こる頭部神経マーカー遺伝子の発現誘導は、アドレナリンシグナルの有無に影響されないことがわかった。一方、胚の後端部側及び中胚葉形成に係わるERKの活性化がアドレナリン処理した胚で促進されていることがわかった。これらの結果から、アドレナリンシグナルは神経外胚葉に働くのではなく、ERKシグナルと関連しながら、中胚葉を介して体軸形成を制御していることが示唆された。 このように、この論文ではアドレナリンシグナルの新たな機能として、胚発生過程における前後軸形成に重要な役割を果たしていることを初めて明らかにしており、DGD奨励賞にふさわしいと判断できる

Glycogen Synthase Kinase 3 influences cell motility and chemotaxis by regulating PI3K membrane localization in Dictyostelium
Tong Sun, Bohye Kim and Lou W. Kim
Volume 55, Issue 8, pp 723-734

Glycogen Synthase 3 (GSK3) has been implicated in the control of cell migration in a variety of organisms. This paper describes detailed analyses of of the role of GSK3 in the regulation of PI3K signaling in Dictyostelium. Combination of biochemical and imaging works provided rich sources of information for resolving contrasting interpretation of GS3 signaling in PI3K signaling in the literature. This work would provide a firm ground for the future investigation on the complex functions of GSK3 signaling in cell migration, and deserves DGD awards.

GSK3による細胞移動制御の研究は動物細胞でよく知られているが、その作用機序については様々なメカニズムが提唱されている。本論文は細胞移動のモデルシステムである粘菌DictyosteliumにおけるGSK3の機能を生化学とイメージングの解析により調べたものである。粘菌におけるGSK3の作用機序に関しても複数のメカニズムが提唱されており論争が続いているが、本論文で報告された結果はより正しい解釈に向けての一助となるだろう。

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