ホヤ胚誘導における応答能および非対称細胞分裂の制制メカニズム

• Project/Area Number: 18770200
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 熊野 岳 Osaka University, 理学研究科, 助教 (80372605)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000); Fiscal Year 2007: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 2006: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
• Keywords: 初期胚発生 / ホヤ / 誘導 / 応答能 / 非対称細胞分裂

Research Abstract

<誘導における応答能の制御>
間充織誘導において、誘導シグナルであるFGFと内在性応答能因子であるMacho-1がどのように相互作用して組織特異性を生み出すのかという問題に対して、FGFシグナルにより活性化される転写因子EtsとMacho-1が、間充織特異的遺伝子の転写調節領域上にそれぞれ結合し転写を制御するこどで、両者の情報が統合される、というノ仮説を立てている。そこで本年度は、間充織特異的遺伝子であるtwist-like転写因子遺伝子の転写調節領域をマボヤゲノムよりInverse PCR法を用いて単離し、この領域約1.1 kbを含むプロモーターコンストラクトを作成した。このコンスシトラクトを胚に導入して、レポーター遺伝子であるLacZの発現をin situ hybridization法により検出したところ、尾芽胚において非常に強いジグナルが間充織細胞でのみ確認された。ところが、間充織誘導が起こって間もなくの110細胞期胚における発現をみたところ、予定間充織細胞での発現が確認できなかった。内在のtwist-like遺伝子の発現についても、現在までに種々の方法を試してみたにもかかわらず、110細胞期での予定間充織細胞での発現を確認できていない事実と合わせると、今回用いたtwist-like遺伝子は、FGFシグナルに応答して直接的に発現してくる遺伝子ではなく、本研究の目的には適さないものであることが明らかになった。
胚の前方に脊索、後方に間充織を作り出すような胚全体の空間的地図が、どのように描かれていくのかを理解するために、本年度は、受精後の細胞質再配置により胚後方に局在する母性因子PEMめ関与を検証した。その結果、PEMは胚後方において、脊索誘導における応答能制御因子であるFoxA/ZicNの転写を抑制することにより、・FGFシグナルに対する前方特異的な応答能を抑制しているととを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] FGF9/16/20 and Wnt-5α signals are involved in specification of secondary muscle fate in embryos of the ascidian, Halocyntbia roretzi (2007)
  • Author(s): Tokuoka, M.
  • Journal Title: Dev. Genes Evol. 217 Pages: 515-527
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nuclear accumulation ofβ-catenin and transcription of downstream genes are regulated by zygotic Wnt5α and maternal Dsh in ascidian embryos (2007)
  • Author(s): Kawai, N.
  • Journal Title: Dev. Biol. 236 Pages: 1570-1582
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct activation by Ets and Zic is required for initial expression of the Brachyury gene in the ascidian notochord (2007)
  • Author(s): Matsumoto, J.
  • Journal Title: Dev. Biol. 306 Pages: 870-882
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Brain induction in ascidian embryos is dependent on juxtaposition of FGF9/16/20-producing and -receiving cells (2006)
  • Author(s): Miyazaki, Y., Nishida, H., Kumano, G.
  • Journal Title: Dev. Genes Evol. 217 Pages: 177-188
• [Journal Article] Overlapping expression of FoxA and Zic congers responsiveness to FGF signaling to specify notochord in ascidian embryos (2006)
  • Author(s): Kumano, G., Yamaguchi, S., Nishida, H.
  • Journal Title: Dev. Biol. 300 Pages: 770-784
• [Journal Article] ADMP2 is essential for primitive blood and heart development in Xenopus (2006)
  • Author(s): Kumano, G., Ezal, C., Smith, W.
  • Journal Title: Dev. Biol. 299 Pages: 411-423
• [Journal Article] Extrinsic control of cell fate polarization by directed FGF signaling in mesenchyme/muscle precursors and involvement of an additional FGF antagonizing signal from ectoderm in notochord/nerve cord precursors in ascidian embryos
  • Author(s): Kim, G.J., Kumano, G., Nishida, H.
  • Journal Title: Development (In press)
• [Journal Article] Ascidian embryonic development : an emerging model system for the study of cell fate specification in chordates
  • Author(s): Kumano, G., Nishida, H.
  • Journal Title: Dev. Dyn. (In press)
• [Presentation] Cleavage pattern control and genn cell specification by locaKzed matemal mRNA in ascidian embryos (2008)
  • Author(s): Nishida, H.
  • Organizer: Swiss-Japan Joint Meeting
  • Place of Presentation: Arosa, Switzerland
• [Presentation] マボヤ胚の前方と後方でFGFに対する応答能の違いを作り出す仕組み (2007)
  • Author(s): 熊野岳
  • Organizer: 第78回日本動物学会
  • Place of Presentation: 弘前、青森
• [Presentation] Macho-1 plays -multiple roles in anterior-posterior axis determination inascidian embryos (2007)
  • Author(s): Kumano, G.
  • Organizer: 4th International Tunicate Meeting
  • Place of Presentation: Villefranche-sur-Mer, France
• [Presentation] Asymmetric divisions of the vegetal marginal zone cells by directed FGFsignaling and an ectodermal FGF antagonizing signal in ascidian blastulae (2007)
  • Author(s): Kim, G.J.
  • Organizer: 4th International Tunicate Meeting
  • Place of Presentation: Villefranche-sur-Mer, France
• [Presentation] マボヤ胚誘導における応答能制御機構の解析 (2007)
  • Author(s): 熊野岳
  • Organizer: 第2回ホヤ研究集会「ホヤを用いたライフサイエンスの新しい展開」
  • Place of Presentation: 下田、静岡