動くストライプを有する突然変異マウスの解析

• Project/Area Number: 16657003
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Genetics/Genome dynamics
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 鈴木 昇 三重大学, 生命科学研究支援センター, 助教授 (00202135)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 反応拡散波 / Belousov-Zhabotinsky反応 / FoxN遺伝子 / 振動 / BZ波 / チューリング波 / 毛包 / FoxN1

Research Abstract

動物は、その体表にさまざまな模様を有する。通常、哺乳動物の場合、体表の模様は誕生直後から固定しており変化することはない。本研究では、転写因子FoxN1遺伝子のスプライシング異常型の突然変異(BZ変異と呼称)によって体表模様が移動性変化を示す動物(BZマウスと呼称)を見出だし、パターン変化が反応拡散波の一形式であるBelousov-Zhabotinsky(BZ)反応によって生じる動的パターンとして説明できることを証明し、その知見を物質レベルで追究することを目的とした。この変異動物の繁殖維持は、変異遺伝子ヘテロの状態でのみ可能であり、そのため効率がきわめて低いことから、点突然変異であるnu/nuの遺伝背景でありながら、繁殖力の強いKSNに戻し交雑を試みた。その過程で、体表模様の移動性変化が、必ずしもBZ変異ではなく、nu/nu変異のみでも引き起こされる可能性を示した。組織型の解析の結果は、BZマウスとKSN交雑過程で得られた有色のnu/nuマウスにおいても、異なる点を見出すことはできなかった。したがって、有色マウスにおいては、体表にBZ波様の移動模様が出現する条件としては、変異の様式を問わず、転写因子FoxN1遺伝子等の機能喪失によって、毛の不完全形成がおこり、毛包が休止期に入れない条件(常に活性化した条件)であればよいことが示唆された。したがって、BZ波様の移動性模様形成に関わる物質レベルの解析は未達成であるが、毛包形成を促進または抑制する生理機能を有する物質であれば、すべてが影響する可能性があると予想される。また、このことから、毛包のような周期的活性を有する構造が、皮膚にほぼ一様に存在するように、二次元的に分布すれば、恒常的活性化条件を付加することにより、BZ反応を誘導することが可能であろうと考察される。