多様化したソニックヘッジホッグカスケードによる神経管の発生制御(2)

Research Project

Project/Area Number	14034271
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	The Institute of Physical and Chemical Research
Principal Investigator	元山純独立行政法人理化学研究所, 病因遺伝子研究グループ, 上級研究員 (70321825)
Project Period (FY)	2002 – 2003
Project Status	Completed (Fiscal Year 2003)
Budget Amount *help	¥6,800,000 (Direct Cost: ¥6,800,000) Fiscal Year 2003: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000) Fiscal Year 2002: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Keywords	マウス / 発生学 / 神経発生 / 遺伝学 / 分子生物学 / 実験動物学
Research Abstract	shhの下流である転写調節因子Gliの多様化に着目して、Gli2とGli3のどちらが神経管の正中構造の決定(腹側化)に必要なのかを解析した。そしてShhシグナルのマウス神経管正中決定過程でのGli2とGli3の機能の分担状況を遺伝学的に明らかにした。実験のため細胞内シグナルがShh非依存的に活性化しているPtc1変異胚を用いた。Ptc1は正常な細胞でSmoの機能を抑制する。その結果、Shh非存在化では腹側化シグナル伝達は抑制される。Ptc1の変異体ではPtc1の機能が失われSmoは抑制されず、Shh非依存的にGliが活性化する。よってPtc1変異体では神経管の背腹軸の全てのレベルで過剰な腹側化がみられると考えるれる。その腹側化(floor plate, motor neuron, interneuronそれぞれについて)を抑制できるGliの変異を調べた。その結果、floor plateとV3 inter neuronの分化についてはGli2が心臓レベルより後方の神経管で分化活性化シグナルの伝達を行うこと、またこの範囲にある細胞ではGli1,Cli3ともに発現するがそのGli2の機能は代替できないことを明らかにした。心臓レベルより前方では、Gli3はGli2非存在化でfioor plateとV3 inter neuronの分化シグナル伝達機能を代替できることがわかった。Motor neuronの分化誘導はそれとは異なり、体軸のどのレベルでもGli2非存在下ではGli3がmotor neuron分化の活性化シグナル伝達を担っていることが分かった。すなわち神経管の相異なる部位の間で、機能するGliの種類に差がある事がわかった。