マウス左右軸形成及び嚢胚形成におけるlefty及びnodalの機能解析

• Project/Area Number: 14034229
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 目野 主税 大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 助教授 (20311764)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000); Fiscal Year 2003: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2002: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 全胚培養 / リポフェクション / 体軸形成 / 左右軸 / マウス / 胚発生

Research Abstract

TGFβスーパーファミリーに属するNodalマウス発生初期において体軸形成に必須の役割を果たす分泌因子である。この体軸形成は、nodal発現からそのシグナル伝達に至るまでの厳密な制御によって成し遂げられている。軸形成におけるNodalシグナル制御の役割を明らかにするには、変異マウスやトランスジェニックマウスの作成のみならず、発生初期の胚に対する局所的遺伝子導入法を開発する事が不可欠である。
これまでにエレクトロポレーションによるマウス胚への遺伝子導入が試みられ、嚢胚中期以降に対して適用できる事が報告されている。しかしながら、エレクトロポレーションは胚に対するダメージが大きく嚢胚初期以前での適用が難しいとされ、さらにダメージそのもので遺伝子発現が乱れる事が明らかになった。私たちは、細胞へのダメージが少ないリポフェクションによる遺伝子導入の確立を試みた。pEF-lacZの含むリポフェクション溶液を硝子キャピラリーによって、胚の標的部位に直接注入し全胚培養の後、x-gal染色によって遺伝子発現をモニターした。その結果、5.25dpcから8.5dpcの胚に対し局所的に遺伝子を導入できる事が明らかになった。しかしながら、注入によって胚の内腔に試薬が漏れた場合、標的部位以外にも遺伝子導入されることがあり、またエレクトロポレーションと比べて導入された細胞はモザイク状態になっていた。遺伝子導入の時期及びその目的によって、リポフェクションとエレクトロポレーションを使い分ける事で、遺伝子導入の適用範囲を拡げる事ができると考えられる。

Research Products

• [Publications] Yamamoto et al.: "Nodal signaling induces the midline barrier by activating Nodal expression in the lateral plate."Development. 130・9. 1795-1804 (2003)
• [Publications] Yamamoto et al.: "Nodal antagonists regulate formation of the anteroposterioraxis of the mouse embryo"Nature. (In press).
• [Publications] Sakuma, R., et al.: "Inhibition of Nodal signaling by Lefty mediated through interaction with common Receptors and efficient diffusion"Genes to Cells. 7. 401-412 (2002)
• [Publications] Perea-Gomez, A., et al.: "Nodal antagonists in the anterior visceral endoderm prevent the formation of Multiple primitive stread"Dev. Cell. 3. 745-756 (2002)