中胚葉誘導における予定外胚葉細胞の応答性の分子機構の解析

• Project/Area Number: 16770169
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: 越田 澄人 基礎生物学研究所, 分子発生学研究部門, 助手 (40342638)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000); Fiscal Year 2005: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2004: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 発生・分化 / 遺伝学 / シグナル伝達 / 発現制御 / 遺伝子

Research Abstract

中胚葉誘導は脊椎動物の発生過程において最初に見られる誘導現象であり、その後の形態形成に必須である。中胚葉誘導は時空間的に特異的に起こることが知られているが、その分子機構についてはまだ十分には理解されていない。そこで、我々が単離した中胚葉特異的遺伝子であるnt1遺伝子が神経胚期に予定中脳・後脳境界部で異所的に発現するゼブラフィッシュ突然変異体の表現型解析を行うことで、その分子機構の一端を理解することを目指している。
単離されているnt1遺伝子を異所的に発現する変異体のうちkt541とkt658の2つの系統は、温度感受性と優性の母性効果を示したことから、その原因遺伝子の同定は比較的に困難になった。現在、変異部位と密接に連鎖するDNAマーカーを同定するために、kt541変異体に対して多くの多型を持つ別系統の野生型ゼブラフィッシュを数世代にわたって交配することで、変異部位近傍以外が別系統に組み変わった集団を確立し、変異部位の遺伝学的マッピングを試みている。
さらにnt1遺伝子の異所的発現が見られる他の5つの変異体系統について、表現型の解析を行ったところ、1系統は色素を作るメラノサイトの減少が観察され、4系統は頭部の中枢神経系での細胞死が見られ、いずれも胚性致死を示した。これら5系統では、前述の2系統と比べてnt1遺伝子の異所的発現が非常に弱く解析が難しい。このことはヘテロの母親由来の正常な遺伝子産物が卵に供給されていることによる可能性があると考えられたので、現在、変異をホモに持つ胚の始原生殖細胞を別個体に移植する実験を行っている。これによってホモ個体の致死性が回避され、正常な遺伝子産物を持たない卵を得られることが期待される。このような卵が得られた後は、それに由来する胚の表現型を解析する予定である。