単一胚細胞レベルの分子発生工学による両生類の誘導相互作用の全体像の解明

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08044210
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 野村 一也 九州大学, 理学部, 助教授 (30150395)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): BRIEHER Will スローンケタリング記念癌センター, 細胞生化学・生物物理学部門, 助手 ; GUMBINER Bar スローンケタリング記念癌センター, 細胞生化学・生物物理学部門, 教授 ; GERHART John カリフォルニア大学, バークレー分校・分子細胞生物学科, 教授 ; 但馬 達哉 熊本大学, 理学部, 助手 (00216962) ; 弓削 昌弘 福岡女子大学, 環境理学部, 講師 (80220523) ; 景浦 宏 福岡大学, 理学部, 助教授 (70194694)
• Keywords: アフリカツメガエル / 表層顆粒 / デタ-ミナント / カドヘリン / 細胞接着 / 誘導 / レクチン / GPIアンカー

Research Abstract

野村は背腹軸形成信号伝達系の制御過程の全体像の解明を目標として研究を進めた。W.Brieher博士とB.Gumbiner教授らは背腹軸形成の重要分子がβ-カテニンであり膜上のカドヘリンと相互作用としていることを明らかにしていた。弓削は背腹軸形成を引き起こす細胞質デタ-ミナントの精製を進め、カテニンとの関係を検討した。野村らの実験の結果、カドヘリンと相互作用する全く新しいタイプの細胞接着分子が、ヒトB型血液型糖鎖を活性中心に含むGPIアンカー型(glycosylphosphatidyl inositol anchored)レクチン糖蛋白質として膜上に存在し,カドヘリンを制御していることが判明した。(GPIアンカー型レクチンは初めての発見でありphosphatidyl inositol anchored lectinという意味でPi-lectinの名称を提唱した)これは多精の拒否で重要な役割を果たしている表層に存在する表層顆粒レクチンの相同分子であることが判り、景浦らの表層移植の実験結果から考えて、表層を介した背腹軸形成メカニズムの解明に新しい光を投げかけると考えられる。但馬らは、背腹軸形成に重要な関与をしていると考えられるXBカドヘリンの遺伝子を全長単離し、この分子の誘導における役割をKellerサンドイッチ法等を利用して明らかにした。また但馬はXBカドヘリンのドミナントネガティブ・ノックアウト法によって原腸胚形成の形態形成運動と誘導に対するカドヘリンの役割を評価し、私達の発見したPi-lectinが誘導的相互作用に重要な役割を果たしている可能性が高いことを間接的に示した。複合糖質は分化の誘導に明らかに積極的に関与しているが、クラゲの分化転換にかかわる糖鎖構造がカエルにも存在することもわかった。この糖鎖のカエルでの誘導における役割も今後検討する予定である。また背側化シグナル伝達系におけるPi-lectinとXB cadherinの役割について検討をすすめる。またGerhartやRowningらは表層に局在化しているβ-カテニンが背側化のマスター分子であると考えており今後の緊密な国際共同研究によってキメラやトランジェニックカエルを利用しつつ、Pi-lectinの背腹軸形成制御機構を明らかにする予定である。