筋分化制御因子Myogeninを欠失したマウスにおける筋細胞分化過程の解析

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05275210
• Research Institution: National Center of Neurology and Psychiatry
• Principal Investigator: 鍋島 陽一 国立精神・神経センター, 神経研究所, 部長 (60108024)
• Keywords: 筋発生 / ジーンターゲッティング / Myogenin / bHLH protein

Research Abstract

筋細胞の発生,分化を制御する遺伝子としてMyoDが発見され,ついで類似の機能を有する3種の遺伝子が同定された.これらの遺伝子はいずれもbHLH構造をもつ転写因子で中胚葉多能性細胞を筋芽細胞へと変換する機能を有している.これらの因子は胚発生の過程の時間的空間的発現パターンをもっていることから,筋発生において異なる機能を有していると推定されている.本研究においては筋分化因子の一つであるMyogenin遺伝子をノックアウトし,その発生における機能を解析した.
Myogenin遺伝子のエクソン1のbHLH構造の上流にNeo遺伝子を、3'端側にTK遺伝子をもつ組み換えベクターを構築し、相同組み換えを起こしたES細胞を選択した。この細胞を用いてキメラ、ついでホモ個体を作製した。ホモ個体は筋組織の欠損により呼吸ができないために生後ただちに死亡する。筋節に由来するaxial muscleは未成熟ではあるが筋管細胞まで分化する。一方、体節より遊走した細胞に由来する四肢筋部位には筋管細胞はほとんど存在せず、多くは筋芽細胞の状態で止まっている。この筋芽細胞は分化培地で培養すると未成熟な筋管細胞へと分化する能力を有している。他の筋分化制御因子群の発現をin situ hybridizationで調べたがホモマウスにおいて顕著な発現の差異が認めらなかった.また、筋組織を支配する運動神経を調べたところ,細胞数の減少,残存細胞のアポトーシスが推定される変化が観察された.これらの結果はMyogeninが筋細胞の分化過程の制御に必須であることを示している。

Research Products

• [Publications] Fujisawa-Sehara A.et.al.: "Upstriam ragion of the myogenin gene confers transcriptional activation in muscls ull lineages during mouse embroyogenesio" Bicahem.Biophy.Res.Commun.191. 351-355 (1993)
• [Publications] Saitho V.et.al.: "Expression of myogganic factprsin denerved chicken breast muscle:isolahin or the chickev Myt5gene." Nacleic Aciols Res.21. 2503-2509 (1993)
• [Publications] Naheshima Y.etal: "Myogonin gane disruption resuts in perinayal lethality becasne of senere muscle defect." Nature. 364. 532-535 (1993)
• [Publications] Asakura A.etal: "MyoDand myogenin act on the chichen myosin bightchain Igane as distanit transcriptin for toys." Mol.Cell.Biol.13. 7153-7162 (1993)